【机械类毕业论文中英文对照文献翻译】阿霉素和柔红霉素在医院废水中的去向和通过活性污泥法的去除以及通过膜生物反应系统的治理【PDF英文8页word中文翻译4417字7页】【有出处】

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调查结果表明，我国抗癌药物在污水处理厂，用吸附或降解法去除。关键词：蒽；5-氟尿嘧啶；医院污水；监测；消除；活性污泥1.引言在过去几年，癌症治疗中越来越多的使用了抗癌药物，这是一个新兴的环保问题，可以预计，由于医疗制度的发展和人们对生命的更高的期望，这种抗癌药物的消费量会日益增长。细胞抑制属于CMR(致癌、致突变和生殖毒性的)药物。他们通常部分经转化排入医院的污水中，部分甚至没经任何转化，在药物治疗中通过病人的尿液和粪便直接排入。因此，他们被假设为和环保相关的化合物。由于医院污水到达市政污水管网时到达一般未经任何初步治理，医院不可否认的成为抗癌药物释放源的代表。在维也纳大学医院（VUH）近80%的癌症疗法是在门诊治疗病房，即病人出院后用药。随后，药品也直接排入市政污水管网。其在医院污水中测量出的数量可作为区别疑似污染问题的重要的一个起点。尤其在德国，调查一直活跃在检测在病人用药后的环境中细胞抑制的命运。Steger-Hartmann等(1996年) 在污水管中的样品中测定抗肿瘤药中，环磷酰胺和环磷酰胺的浓度分别为146ng /l和24 ng/l，Kummerer (2000) 在一家肿瘤医院废水中发现环磷酰胺的浓度为0.006-1.9ng /l，环磷酰胺的浓度为0.024.5 ng/l。在城市污水处理厂的进水口接收的环磷酰胺环磷酰胺测定的浓度为0.010.03 g/l，0.006-0.14 g/l，在污水处理的观测期间，无任何明显的减少。这些成果经Kummerer等 (1997)调查核准。这项研究中，医院污水中测定的环磷酰胺的平均浓度为109克每升。在城市污水处理厂进水口发现的浓度为6.28.5 g/l，污水中的浓度为6.59.3 g/l。其中最常用的治疗癌症的药物是抗癌药物类中的5-氟尿嘧啶。 因此，它可作为一种试验性的物质，用以评估来自医院的污水物质对环境污染。1997年在奥地利(sattelberger，1999)，5-氟尿嘧啶的消耗总额为119kg，2001年在维也纳大学医院（VUH），5-氟尿嘧啶的消耗总额为4.74kg。这种药物治疗乳腺癌、皮肤癌、膀胱癌与肺癌，每平体表的剂量从200至1000毫克不等(Dorr 和Von Hoff，1994)。约2-35%的药品在24小时内经由尿液排出。 (Diasio 和 Harris，1989； Schalhorn和Kuhl，1992； Dorr和Von Hoff，1994)。国际癌症研究机构表明5-氟尿嘧啶由于其对人体的致癌作用至今还未给予分类(癌症研究所，1987)。 阿霉素(DOX)、阿霉素(EPI)、柔红霉素(DAUN)属于蒽类。2001年，这些药物在维也纳大学医院（VUH）的消费总额为0.25 kg。 该化合物常用于血液和固体肿瘤的治疗，包括急性白血病、高档淋巴瘤、乳腺癌、膀胱癌(Dorr 和Von Hoff, 1994)。蒽的剂量范围为15-120毫克每平体表。约3.55.7的阿霉素(DOX)，11的阿霉素(EPI)和1315的柔红霉素(DAUN)在24小时内经由尿液排出。代谢物包括有毒化合物如阿霉素醇（Doxorubicinol），柔红霉素醇（daunorubicinol）或阿霉素醇（epirubicinol）和无毒物如7-羟基和7-脱氧苷(Dorr 和 Von Hoff，1994)。国际癌症研究机构将阿霉素(DOX)和柔红霉素(DAUN) 分类为第二类(包括A和B) ，2A类意味着也许可能致癌，2B类意味着很可能致癌(癌症研究所，1987年)。这项研究的主要目的是通过计算废水的浓度，来确定在维也纳大学医院（VUH）肿瘤住院病房下水道系统中选定的细胞抑制的浓度，监测实际浓度，探究在膜生物反应系统中物质的消除。这项研究的另一个目的是提供一个更好的对他们在废水中的命运的了解和通过活性污泥法将他们的消除。 图1：5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)、阿霉素、柔红霉的化学结构2. 材料和方法2.1实验材料通过用放射性同位素标记化合物进行试验，被2-14C标记的5-氟尿嘧啶购自ARC (American RadioLabelled Chemicals Inc，St. Louis，MO)，通过14-14C标记的阿霉素盐酸盐购自Amersham公司(Buckinghamshire，England)。化合物的化学结构如图1所示。 闪烁的液体最适氟是来自惠普(明言染色体、波士顿、马)。新鲜城市污水从boku大学自然资源和应用生命科学学院当地的下水道中被泵抽出并收集到储存罐中。 活性污泥取自一个被boku大学自然资源和应用生命科学学院当地的下水道中的污水完全浸泡过的序批式反应器中。通过放射性同位素标记药物的测试，悬浮固体平均浓度为817.6 g/l。测定依据据德国指南进行(DEV, 2003)。3. 实验安排3.1 监测在肿瘤住院病房的污水和维也纳大学医院（VUH）的出水口维也纳大学医院肿瘤住院病房的下水道系统以在超过24小时后，允许收取18位病人全额废水(3个厕所和3个淋浴) (Lenz等，2005)的方式进行了改建。污水管道与中央收集系统分开，并连接到维也纳大学医院的技术研究所的两个1000升的储罐中(见图 2)。在试验处理厂，一膜生物反应器系统附属在1000升的储罐。该系统包括一个有1毫米格栅的140升搅拌池，一个150升的曝气池、 一个超滤舱和一个储存过滤后污水的污水池。这个生物反应系统在液压负荷100200 l/h，即水力停留时间为20-24小时才能起作用。膜生物反应器由曝气池和外部的管状超滤舱组成（MOLSEP，低谷过滤股份有限公司，德国)。曝气池中的悬浮物浓度为11.8-15.2 g/l。超滤舱运作有polysulfonmembrane(活跃表面=1平方米，截流面=100kd)在横流模式。在两年不同时间总共98天的时间内进行四个时段监控(监测1-4)。在1监测期间，1000升的储罐被采样器1进行采样。在2-4监测期间，废水样本在不同的地点采样：把1000升的储罐内的污水混合15分钟后进行采样(采样器1)，在原水经过搅拌池的格栅后进行采样(采样器2)，在出水口进行污水采样(采样器3)。这些样品在进行分析前均存放在零下20度的环境中。另外维也纳大学医院（VUH）的原始废水样品在两个不同的时间进行采样。在进入市政污水排放系统之前，在4个采样流出点进行汇集样本的采集。图2：维也纳大学医院设计的抽样3.2计算废水浓度为了找出监测结果和服用剂量之间的关系，人体排泄率及服用药物数量被用于计算在肿瘤住院病房下水道污水的最小和最大的浓度范围(mahnik等，2003)。3.3 测定细胞抑制的分析方法所有废水样品均在5000g的中离心10分钟，经过孔径0.22 ug的无菌过滤器来清除悬浮固体。为分析5-氟尿嘧啶，样品的pH值 (50毫升)通过醋酸调整到4.5。固相萃取柱通过甲醇进行预处理，水和醋酸钠做缓冲液。5-氟尿嘧啶在8毫升的甲醇中洗脱(pH9)。洗脱液的溶剂通过蒸发进行干燥，残渣在硼砂缓冲剂的作用下被分解(pH9)。当用毛细管电泳仪分析发现，5-氟尿嘧啶在265纳米时被监测出具有典型迁移时间21分钟，极限量化(LOQ) 18.6 ug/l (mahnik等，2004)。为了分析蒽，样品的pH值通过氢氧化钠调整到7.5。固相萃取柱(C8柱)由甲醇进行预处理， 水、磷酸盐和含2%牛血清白蛋白做缓冲液(BSA，w/v)。由于水中没有显示标准曲线的线性回归，我们加入了BSA，从而利用高蛋白与蒽的结合能力。药物在1.5毫升的甲醇/三氯甲烷（1：2，体积/体积)的溶剂中洗脱。洗脱液的溶剂通过蒸发进行干燥，残渣在100 ug30%的乙腈，10mm70的钾基磷酸氢钙缓冲液中被溶解。高效液相色谱分析使用10mm的钾基磷酸氢钙缓冲液和乙腈洗提液。物质通过它们在荧光扫描后的保留时间来鉴定，通过最高值的范围使之量化(Mahnik等，新闻)。阿霉素(EPI)和阿霉素(DOX)的LOQ为0.26 ug/l，柔红霉素为0.29 ug/l。 3.4 一批通过放射性同位素标记化合物的试点废水的命运和活性污泥法的消除为了探究废水的命运和活性污泥法消除实验的效果，两个浓度分别为5微克每升和500微克每升被2-14C 标记的5-氟尿嘧啶和一个浓度为2500微克每升被14-14C标记的阿霉素盐酸盐被用来做试验。 上述浓度的物质被培育在9毫升的废水或活性污泥中24小时动力学。当物质被培育在活性污泥中，产生的二氧化碳通过1克的装满苏打和石灰水的U形管被收集。为了优化分析，苏打石灰水为了计算被分成了三部分。把样本用搅拌器搅拌(KS 501 D Janke和 Kunkel) 在开始时，0.5小时，1小时，3小时，4小时，6小时和24小时分别采取标本。离心沉淀后(2分钟，9300g)，上层漂浮物、固体废物和苏打和石灰水通过闪烁计数器被计数了300次(wallac141液体闪烁计数器)。一比较，同等浓度的5-氟尿嘧啶倒在渗透水和阿霉素(DOX)倒在50%的渗透水和二甲基亚砜，体积/体积得到验证。4. 结果与讨论4.1. 监测肿瘤住院病房的废水为了评估肿瘤住院病房下水道中抑制细胞的浓度的数量,我们对3个废水采样器监测了98天。在图3中，分析和计算了采样器1中显示的5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)的浓度。样本所有时期的结果在表1中显示。在监测1-4中，样本1中5-氟尿嘧啶（5-FU）的浓度从8.6ug/l变化到124ug/l。计浓度算结果与考虑排泄率2%成线性排列。总体来说，在1000升中会发现0.6-4.5%。在分析时蒽废水采样器1 时，在浓度0.26-1.39ug时，监测1和3时只有阿霉素(DOX)被监测到了。结果可以同计算考虑排泄率0.5进行对比(mahnik等,2003)。总体上管理数量的0.17-0.35%在监测器1和3中被发现了。在取样时期，EPI和DAUN仅仅偶然的或根本监测不到。分析采样的污水膜生物反应器(采样器3)的5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)浓度的影响低于LOD，并且还分析了混合膜生物反应器系统(采样器2)浓度产量低于LOD。水池样本中维也纳大学医院（VUH）的影响的分析导致在观测期内4个样本点浓度低于LOD。下水道重建使肿瘤下水道选择性样本成为可能（见图2）。其他医药资源（如废物处置等）可以被剔除，因为根据澳大利亚知道方针抑制细胞生产从细胞毒素的药物中被分类为有毒废物（sn53510）并必须焚烧剔除。虽然化学分析的结果同计算数据成线性排列，但是下水道中的总量跟被控制的数量比却随着时间的变化一直减少。有下面集中可能的解释：1、只有75的肿瘤住院病房的厕所同储水罐相连；2、不能确保与之相连的厕所被病人使用；3、人体排泄率差异很大；4、没有经过过虑吸附的废水（24h）存储可能发生。由于存贮过程中悬浮固体的出现和生产生物数量可以孵化、减少会成为为什么5-氟尿嘧啶（5-FU）和阿霉素(DOX)都没有在取样器2中发现的原因。样本原料的吸附作用可以被5-氟尿嘧啶（5-FU）排除，正像Mahnik 等(2003)描述的那样。 Kummerer (2000)计算了在医院的影响浓度范围从3.9到112.8ug/l，这些数据排列成跟维也纳大学医院（VUH）肿瘤下水道中确定浓度的范围成相同的序列，但是，并没有被分析所证实。Kummerer (2000)进一步提到，在市政原废水和在下水道治理工厂排泄物中0.04道1.13ug/l的浓度是可以预计的，因为5-氟尿嘧啶（5-FU）可以被认为是没有经过剔除就直接通过处理厂的下水道。这个浓度范围同Mahnik 等(2003)计算的维也纳大学医院（VUH）流出物浓度范围类似（0.1-1.4ug/l）。图3：5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)的计算浓度和分析浓度8