江汉平原地下水中邻苯二甲酸酯的分布特征研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:snowlhj
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环境内分泌干扰物是指能改变机体内分泌功能,并对机体、后代或(亚)种群产生有害效应的环境物质。由于环境内分泌干扰物对人和动物有种种不良影响,对环境内分泌干扰物的研究己成为国际关注的焦点。我国也正在逐渐重视有关环境内分泌干扰物的研究。   邻苯二甲酸酯类化合物就是其中一类重要的环境激素,含有较弱的雌激素成分,影响生物体内分泌、导致突变、致畸和癌细胞增殖,是一类环境内分泌干扰物。可通过呼吸、饮食和皮肤接触进入人体内,对人体健康造成危害。它主要用作增塑剂PAEs是塑料工业的主要增塑剂和软化剂,广泛应用于食品包装材料、容器、医疗用品及人造革等的制造,还可用作农药载体,驱虫剂、化妆品和香料的调配剂,以及涂料和润滑剂的成分。由于PAEs与塑料基质之间没有形成化学键,而是以氢键和范德华力连接,接触到合适的有机溶剂便会溶解出来,对环境、生物和食品造成污染。近年来,随着塑料制品的大量生产和使用,邻苯二甲酸酯不断进入环境,已成为全球性的最普遍的一类污染物。目前邻苯二甲酸二甲酯(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)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)己被美国EPA列入优先监测污染物的黑名单。国内外有很多报道在大气、土壤、饮用水中检测到邻苯二甲酸酯,因而邻苯二甲酸酯已成为全球性最为普遍的一类有机污染物,国外已称它们为“第二个全球性的PCB污染物”。   环境中邻苯二甲酸酯类物质的分析检测,对于该类物质的监测管理以及了解它们在环境中(例如水、大气、土壤、废弃物以及包括动物和植物在内的生物)中的分布、传输、迁移以及最终降解都有至关重要的意义。由于环境介质纷杂性及邻苯二甲酸酯类物质在环境中含量的微量性,需要浓缩、纯化等其处理操作过程适应样品的要求。   本论文分六部分对地下水中邻苯二甲酸酯的分布特征研究进行研究:   一、主要介绍了环境内分泌干扰物质和邻苯二甲酸酯类化合物的理化性质、危害、污染现状,综述了近年以来国内外邻苯二甲酸酯化合物前处理和分析测试方法研究的进展和应用。   二、本论文选定属于环境激素的16种邻苯二甲酸酯类物质(DMP,DEP,DBP,DIBP,BMEP,BMPP,BEEP,DAP,DHP,BBP,HEHP,BBEP,DCP,DEHP,DINP,DOP)作为研究对象。采用Supelco VisiprepTM DL十二管防交叉污染固相萃取装置和AccuBONDC18(500mg/6mL)固相萃取小柱,二氯甲烷/丙酮作为洗脱剂进行水中16种邻苯二甲酸酯的固相萃取实验。利用单因素实验法和正交试验法安排对回收率产生主要影响的固相萃取4因素——洗脱剂种类、洗脱剂体积(mL)、固相萃取小柱填料量(g)及水样体积(L)的试验。详细考察了这四种固相萃取因素分别对16种邻苯二甲酸酯类化合物的影响,优化得出了目标化合物的最佳固相萃取条件,最后通过综合分析,本文选定测定16种邻苯二甲酸酯类化合物的固相萃取实验条件为:洗脱溶剂为二氯甲烷和丙酮的混合液,水样体积为0.5L,洗脱溶剂体积为8mL,小柱填料量为500mg。   三、建立了适合分析水中16种邻苯二甲酸酯类环境激素物质的气相色谱分析方法,确定16种物质的最低检出限和线性范围,其线性范围在0.05~10.00μg/L之间16种物质的相关性都好于0.99,最低检出限在0.05~0.341μg/L之间。   四、运用SPE-GC方法检测武汉市地下水中PAEs的含量。武汉市地下水中DIBP、DBP与DEHP是主要的邻苯二甲酸酯种类,浓度分别从0至237.8ng/L,1023.8ng/L和481.0ng/L。DHP只在S3点、DCP只在S4点位有检出,但浓度较低。DBP主要来源于化妆品与护理品,DEHP是最主要塑料成份。各点位中,1号和4号位两类邻苯二甲酸酯含量均较高,两个点位均有远离地表水的特点,被汉江包围的6号点位及离长江较近的2号与8号点位的地下水污染均较轻。这些结果表明,邻苯二甲酸酯的来源可能与当地的环境污染关系更加密切,而由地表水渗流来源的可能性较小。   五、运用SPE-GC方法检测武汉市二妃山垃圾填埋场周围地表水、地下水、渗滤液和土壤中16种PAEs的含量。结果表明,各种介质的所有样品中都含有PAEs,地表水、地下水、渗滤液和土壤中PAEs的含量分别为,0.760~14.14μg/L,21.17~139.27μg/L,0.63~5.10μg/L和0.292~7.81μg/g(dw)。武汉市垃圾填埋场周围地下水中PAEs的含量要比江汉平原的含量高很多,但是其它各种介质中PAEs的含量跟其他地方的含量相似。16种PAEs中DBP, DIBP和DEHP在所有的介质中都是主要的种类,但只有DBP接近于标准。   六、对江汉平原浅层地下水分冬夏两季进行了分析测定,得到江汉平原浅层地下水中均有不同程度的污染,其中2007年7月采集的样品中,检出率100%,16种PAEs中仅DIBP,DBP, BEEP和DEHP有检出。2008年1月采集样品邻苯二甲酸酯的检出率为95.2%,共检出11种邻苯二甲酸酯,其中DMP, DEP,DIBP, DBP和DEHP为主要的PAEs类型。两次采集样品的邻苯二甲酸酯的总含量分别为80.12~1882.18ng/L和0~4670.90ng/L。在丰水期,地下水中邻苯二甲酸酯的分布受到长江的影响比较大。在丰水期,长江水补给到地下水,因此含邻苯二甲酸酯浓度较高的长江水随着水的补给进入地下水。而在冬季邻苯二甲酸酯的来源更加复杂。在某些地区,长江水直接影响邻苯二甲酸酯的含量高低,但是在某些地区,邻苯二甲酸酯的含量又跟地表水没有任何关联,邻苯二甲酸酯在这一时期内不仅与补给水的特征有关,而且与施肥,灌溉,农药,除草剂等的应用有关。两次采样地下水样品中DEP、DBP和DEHP的含量均未超过国家地表水环境质量标准(GB5749-2006)中饮用水源中规定的限值。虽然地下水中邻苯二甲酸酯的浓度并未超出这一标准,但是我们应该防治地下水的进一步污染。
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