典型环境介质中二甲基硅氧烷与有机紫外阻隔剂的污染特征

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiao_ai1989
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二甲基硅氧烷是环境中一类新出现的疏水性有机污染物,由于具有持久性、远距离迁移能力、内分泌干扰效应及食物链放大效应而引起广泛关注。由于二甲基硅氧烷的特殊理化性质以及在环境中的广泛应用,室内灰尘中可能含有二甲基硅氧烷。因此,研究二甲基硅氧烷在室内灰尘中的污染特征分布具有重要意义。太阳光中的紫外线UVA(紫外线A,波长320~400nm,长波)、UVB(波长280~320nm,中波)可照射至地球,有机紫外阻隔剂可有效阻挡这两种紫外线,因此常被用于防晒品,以及人类日常所用的化妆品中,除此之外,有机紫外阻隔剂还被用于塑料包装盒、衣物纺织品,用于阻挡紫外线的照射。多项研究显示,有机紫外阻隔剂对于生物体而言,具有潜在的生理危害和生理毒性。目前在多种环境介质中检测到了有机紫外阻隔剂的存在,比如典型的河流,沉积物等环境介质,但其检测方法仍具有很大的改进空间,良好的检测方法可以判断和研究典型环境介质中是否普遍存在有机紫外阻隔剂的污染现象。本研究选择二甲基硅氧烷与有机紫外阻隔剂两种新型有机污染物作为研究对象,通过实验建立并优化了复杂环境基体中目标化合物的分析测定方法,并对典型污染区域采集的代表性样品进行了分析。
  本研究首先建立了室内灰尘中二甲基硅氧烷的前处理方法,环状二甲基硅氧烷D3-D6的回收率范围57.7±0.6-93.4±12.7%、链状二甲基硅氧烷L3-L16的回收率范围78.1±5.7-95.1±8.8%。然后采集了全国160个城市室内灰尘样品,利用GC/MS仪器分析测定其二甲基硅氧烷的含量,揭示二甲基硅氧烷在室内灰尘中的存在及空间分布特征。全国采样城市室内灰尘中链状二甲基硅氧烷和环状二甲基硅氧烷的检出率范围分别为7%-100%,99%-100%。18种二甲基硅氧烷总含量范围为306.24ng/gdw-102310.80ng/gdw,平均值为5612.033ng/gdw,4种环状二甲基硅氧烷和14种链状二甲基硅氧烷的污染水平范围分别为40.41ng/gdw-126.67ng/gdw、0.56ng/gdw-661.57ng/gdw。与国内外其他室内灰尘含量水平相比,具有较高的污染水平。
  其次,本研究建立并优化了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)仪器分析方法,准确、快速、灵敏测定13种有机紫外阻隔剂,并对5种不同类型样品(河流沉积物、水体、PM2.5膜、道路灰尘及沉积物柱芯)中13种紫外阻隔剂的含量进行测试。本研究采用的XevoTQ-Smicro质谱具有StepWave离子传输通道,最大限度的减少离子损失,去除中性物质,选择电喷雾离子源模式(ESI)为正离子模式,在动态的MRM和触发式MRM多种采集模式下进行质谱分析,从而大幅提升灵敏度,降低了仪器检出限。13种有机紫外阻隔剂的检出限(S/N=5)为0.001-0.025μg/L,定量限(S/N=10)为0.002-0.05μg/L。在线性范围内相关系数R2>0.9975。对定量限下浓度水平进行重现性实验,相对标准偏差(RSD)在5%内,方法重现性良好。样品检测分析表明,13种有机紫外阻隔剂均存在于所检测的样品中,表明有机紫外阻隔剂广泛的存在于环境中。
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