气相色谱与质谱联用测定淮安某县乡镇饮用水中的多环芳烃

在淮安某县选取4个镇中的8个村进行布点,分别在2010年7月和12月采集丰水期和枯水期水样,采用固相萃取与气相色谱-质谱联用方法对深层地下水、浅层地下水中的多环芳烃(PAHs)进行检测.检测结果表明,深层地下水在丰、枯水期PAHs总量分别为496.18-1035.06ng/L和82.60-329.03ng/L.浅层地下水丰、枯水期PAHs总量分别为474.69-2310.44ng/L和81.39-518.81ng/L.丰水期PAHs总量高于枯水期.5个水样中苯并(a)芘超标,最大超标0.69倍.采用优化的USEPA风险评价模型,对PAHs进行人体健康风险评价,其致癌风险水平在2×10-8-3.92×10-6之间,部分水样致癌风险超过10-6的水质监控值.     

高效液相色谱法同时测定环境水中5种邻苯二甲酸酯

建立了萃取-高效液相色谱法对环境水样中的5种邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)[邻苯二甲酸二甲酯(DMP),邻苯二甲酸二乙酯(DEP),邻苯二甲酸二丁酯(DBP),邻苯二甲酸二辛酯(DOP),邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)]同时进行定量分析的方法。最佳色谱条件:色谱柱:Agilent-C18(250mm×4.6mm,5μm);流动相:甲醇:水(V/V)=80:20(0—10min)—90:10(10—35min);流速:1.0mL/min;紫外检测器,检测波长:280nm。该方法加标回收率在99.00%—100.43%之间,相对标准偏差小于5%。     

激光拉曼光谱快速筛查塑料玩具中邻苯二甲酸酯的研究

常见的玩具材料有聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。为了使玩具塑料有更好的延展性,有利于塑料成型,在加工过程中会加入一定量的塑化剂。邻苯二甲酸酯类(PAEs)塑化剂种类繁多,用途最为广泛,是玩具塑料中最普遍使用的塑化剂。常见的PAEs有邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)。研究表明, PAEs的分子结构与雌性激素类似,被称作"环境荷尔蒙"。长期或高浓度接触可造成内分泌紊乱,影响男性生殖能力、促使女性早熟、危害儿童生殖系统。北京海关指出,由于PAEs增塑剂含量超标导致玩具不合格的占比最大。在玩具进出口环节,必须进行抽检PAEs增塑剂的含量以保证安全通关。现行玩具塑料中PAEs的检测方法,存在前期处理过程复杂、检测设备昂贵、对操作人员的专业要求较高等缺点,不利于PAEs的快速检测,迫切需要开发一种快速准确检测玩具塑料中PAEs含量的方法。以DEHP, DBP和BBP为研究对象,建立激光拉曼光谱快速筛查PAEs塑化剂的方法。首先,采用密度泛函理论(DFT)计算了三类塑化剂分子振动光谱,并与其在拉曼光谱仪上测得分子拉曼光谱比对认定,表明该方法对PAEs分子拉曼光谱特征峰的归属正确,能够用于玩具塑料样品的定性分析。其次,研究了拉曼光谱仪快速直接定量检测塑料中PAEs含量的方法。结果表明DEHP, DBP和BBP的含量与其特征峰强度呈线性相关,相关系数分别为0.98, 0.99和0.99,表明PAEs定量分析的准确度较高。最后,采用该方法在不经任何前处理的条件下,测试市售玩具样品。通过优化采集过程中的背景扣除方法,获得拉曼光谱,确认了PAEs的种类为DEHP,并计算出DEHP的含量。同时,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)准确检测样品中PAEs的种类及含量,两种方法的一致性令人满意。因此,采用激光拉曼技术,通过优化处理过程,可快速、无损检测塑料玩具中PAEs的种类及含量,能够大大缩短检测时间,节约测试成本。并有望应用于海关现场,提高通关速度。     

邻苯二甲酸酯类塑化剂电子结构特征的理论研究

采用量子化学密度泛函理论和极化连续介质模型在B3LYP/6-311++G**水平上对DEHP、MEHP、DBP、MBP和雌二醇在水溶液中的电子结构特征进行了理论研究,获得了上述化合物的几何构型、表观静电势、前线轨道等信息;采用电子密度拓扑分析方法分析获得了分子中的键鞍点电荷密度. 在此基础上,对分子电子结构与生物活性的关系进行了初步探讨. 结果表明,MBP、MEHP分子表观正、负电势程度比DBP、DEHP大,有利于与受体形成稳定的复合物;MBP、MEHP的ΔEgap分别比DBP、DEHP更小,反应活性更高;MBP、MEHP的分子偶极矩比DBP、DEHP相应提高了22%、34%,有利于与受体分子之间的氢键相互作用、偶极-偶极相互作用. 以上研究结果验证了MBP、MEHP毒性分别高于DBP、DEHP的实验结论. 研究还发现,邻苯二甲酸酯类塑化剂与雌二醇在电子结构特征上存在较大差异,该类化合物可能具有与雌二醇不同的受体或结合位点.     

南方某县乡镇饮用水中挥发性有机物的检测及风险评价

在南方某癌症高发县5个乡镇10个村进行布点取样,采集深层地下水与浅层地下水共计20个水样。采用吹扫捕集与气相色谱-质谱联用方法测定水样中13种挥发性有机物(VOCs),检出二氯甲烷、三氯甲烷、苯和四氯化碳4种VOCs,其浓度分别为0.36—13.52、0.41—18.71、0.57—11.75μg/L和1.56—214.62μg/L。1个水样中苯和16个水样中四氯化碳超过GB 5749-2006规定的限值。采用优化的USEPA风险评价模型,对VOCs进行人体健康风险评价,其非致癌风险指数0.0073—0.7100,致癌风险水平1.98×10-6—1.99×10-4,全部水样的致癌风险水平超过10-6水质监控值,1个水样的致癌风险水平超过10-4的可接受水平。四氯化碳对非致癌风险指数和致癌风险水平贡献最大。     

黄河上游水体中重金属分布特征及重金属污染指数研究（英文）

为了研究黄河上游地区水体中重金属含量分布特征及评价该区域重金属污染水平,分别于2014年4月(枯水期)和10月(平水期),在12个采样点采集了24个黄河表层水样。由电感耦合等离子质谱仪ICPMS测量水样中As,Cd,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn的含量,并确定黄河上游水体中重金属分布特征和重金属污染指数。结果显示枯水期重金属的平均浓度顺序是:Cr(18.56μg·L~(-1))As(2.95μg·L~(-1))Ni(1.87μg·L~(-1))Mn(1.20μg·L~(-1))Cu(1.12μg·L~(-1))Zn(0.59μg·L~(-1))Pb(0.08μg·L~(-1))Cd(0.01μg·L~(-1)),平水期的重金属平均浓度顺序是:Mn(596.89μg·L~(-1))Zn(52.46μg·L~(-1))Cu(36.2711μg·L~(-1))Ni(25.11μg·L~(-1))Cr(23.19μg·L~(-1))Pb(19.51μg·L~(-1))As(7.30μg·L~(-1))Cd(0.37μg·L~(-1))。将重金属含量测定结果与中国和国际水质参考值以及同地区丰水期重金属含量数据进行了比较,结果显示Cr,Mn,Pb和Cu含量高于标准值。同时,用重金属污染指数(HPI)评估所有金属对整个水体的影响,结果表明各选点枯水期HPI值为6.46~11.95,平水期HPI为4.53~210.53。两个季节的重金属分布特征和HPI都显示了明显的季节性变化。研究结果表明黄河研究流域水体重金属含量及HPI均显示平水期重金属污染程度较枯水期高,可能与季节性生产及降水变化有关。研究结果可为相关部门制定环保政策提供可信的实验数据和理论依据。     

分散液液微萃取与超高效液相色谱-串联质谱联用测定环境水样中的三苯基乙酸锡

将分散液液微萃取(DLLME)与超高效液相色谱-串联质谱联用技术(UPLC-MS/MS)相结合,建立了环境水样中三苯基乙酸锡的测定方法.通过对萃取条件的优化,得到最佳条件:在5.0mL水样中加入30.0μL氯苯(萃取剂)和1.0mL丙酮(分散剂)的混合溶液,萃取1min,以4000r/min离心5min后吸出萃取剂氯苯直接进样分析.在优化条件下,三苯基乙酸锡的富集倍数为165倍,检出限为0.01μg/L(S/N=3),线性范围为0.05-5.0μg/L,线性相关系数为0.9991.本法应用于河水、湖水和井水样的分析,加标回收率在81.2％-106％之间,相对标准偏差在4.5％-7.8％之间(n=6).     

HR-ICP-MS研究黄河三个连续区域段表层沉积物中重金属污染的空间分布和季节变化（英文）

采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)和地积累指数法(I_(geo))对黄河甘肃、宁夏和内蒙古自治区连续三段表层沉积物中重金属(Cr,Pb,Cd,Cu,Zn和Ni)的空间分布和季节性波动(丰水期、枯水期和平水期)以及污染状况进行系统研究分析,研究结果表明:内蒙古段三个季节中沉积物重金属含量都高于甘肃和宁夏段,同时,除Cd外,丰水期所有点的沉积物重金属含量都高于枯水期和平水期,而枯水期和平水期的重金属含量相近。I_(geo)结果显示丰、枯水期的Cd,Cu和Cr元素的I_(geo)值在内蒙古段最高,而在甘肃段最低;所有重金属的I_(geo)值在丰水期高于枯水期,除Cd外,都在平水期降低,而I_(geo)~(Cd)在平水期各采样点明显上升;丰水期的甘肃段、枯水期的甘肃和宁夏段以及平水期的所有采样点中的Pb,Zn和Ni的I_(geo)值都小于0,表明这些元素在这些点几乎无污染。就研究区域而言,内蒙古段的重金属含量以及生态风险最高,Cr,Cd和Cu是最具有潜在风险的三个元素;就研究季节而言,丰水期的重金属含量和潜在风险高于枯水期和平水期,可能是跟丰水期沉积物的pH和总有机碳(TOC)含量较高有关。相关性分析(CCA)用来探究重金属与pH/TOC间的关系以及重金属的潜在来源。CCA的结果表明Pb,Cu,Zn和Ni互相相关,并且这四种元素容易受到周围环境pH和TOC的影响,除此之外,Cr,Cd以及TOC三者相关,且这两种元素受到人类活动影响较严重。该研究工作可为研究区域表层沉积物重金属在不同季节的环境行为提供有效的信息,同时,研究重金属、pH和TOC之间的相关性可有效揭示重金属的潜在来源。     

HR-ICP-MS研究黄河三个连续区域段表层沉积物中重金属污染的空间分布和季节变化

采用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS) 和地积累指数法(I_geo) 对黄河甘肃、宁夏和内蒙古自治区连续三段表层沉积物中重金属(Cr,Pb,Cd,Cu,Zn 和 Ni)的空间分布和季节性波动(丰水期、枯水期和平水期) 以及污染状况进行系统研究分析,研究结果表明：内蒙古段三个季节中沉积物重金属含量都高于甘肃和宁夏段,同时,除Cd外,丰水期所有点的沉积物重金属含量都高于枯水期和平水期,而枯水期和平水期的重金属含量相近。I_geo结果显示丰、枯水期的Cd,Cu和Cr元素的I_geo值在内蒙古段最高,而在甘肃段最低;所有重金属的I_geo值在丰水期高于枯水期,除Cd外,都在平水期降低,而ICd_geo在平水期各采样点明显上升;丰水期的甘肃段、枯水期的甘肃和宁夏段以及平水期的所有采样点中的Pb,Zn和Ni的I_geo值都小于0,表明这些元素在这些点几乎无污染。就研究区域而言,内蒙古段的重金属含量以及生态风险最高,Cr,Cd和Cu是最具有潜在风险的三个元素;就研究季节而言,丰水期的重金属含量和潜在风险高于枯水期和平水期,可能是跟丰水期沉积物的pH和总有机碳(TOC)含量较高有关。相关性分析(CCA)用来探究重金属与pH/TOC间的关系以及重金属的潜在来源。CCA的结果表明Pb,Cu,Zn和Ni互相相关,并且这四种元素容易受到周围环境pH和TOC的影响,除此之外,Cr,Cd以及TOC 三者相关,且这两种元素受到人类活动影响较严重。该研究工作可为研究区域表层沉积物重金属在不同季节的环境行为提供有效的信息,同时,研究重金属、pH和TOC之间的相关性可有效揭示重金属的潜在来源。     

自制固相微萃取涂层测定水中的邻苯二甲酸酯

用溶胶-凝胶法制备的离子液体键合固相微萃取(SPME)涂层,采用顶空固相微萃取与气相色谱法(HS-SPME-GC)测定水中邻苯二甲酸酯(PAEs).优化了固相微萃取的实验条件.方法的检测限为0.0005-0.0500μg/L,线性范围在0.01-100μg/L.用该法测定了东湖水样、自来水及桶装水中PAEs的含量,邻苯二甲酸二丁酯的含量在1.10-3.10μg/L,其他3种未检出.东湖水样的加标回收率为81.0％-98.6％,相对标准偏差(RSD)为3.2％-9.2％.