论文部分内容阅读
以低密度聚乙烯膜(low density polyethylene,LDPE)为吸收相的被动采样器常应用于测定水体中溶解态的疏水性有机污染物。目前主要有两种定量方法,即平衡法和动力学控制法。测定疏水性有机污染物在LDPE膜和水之间的平衡分配系数(Kpew)是准确定量的关键。此外,采用现广泛应用的动力学扩散控制法,如用萃取纤维头标准化技术进行定量时,需要将与目标物的物化性质相同的同位素标记化合物作为性能参照物(performance reference compounds,PRCs)预吸收到LDPE膜。在预吸收过程中,多数研究者借助甲醇的助溶作用,以一定比例的甲醇-水溶液将PRCs快速分配到LDPE膜上,然后进行被动采样。但有研究者发现经过甲醇浸泡的LDPE膜结构会产生膨胀,故甲醇是否会改变LDPE膜的结构,进而影响PRCs在水相中的分配动力学,从而给定量带来偏差,这方面也需要进行深入分析。 本实验选取多氯联苯和多溴联苯作为目标物,研究主要目的包括:(1)测定准确的Kpew值;(2)验证多氯联苯和多溴联苯log Kpew与log Kow(辛醇-水平衡分配系数)之间的关系;(3)确定多氯联苯同系物之间是否存在竞争行为而影响Kpew值的测定,验证LDPE膜的萃取机理;(4)评价甲醇对多氯联苯的分配动力学的潜在影响。 首先,结合固相萃取和液液萃取的方法,建立多氯联苯和多溴联苯的吸收动力学曲线。根据斐克第一扩散定律,将所得的动力学数据与分配动力学等式相拟合,计算获得了14种多氯联苯和6种多溴联苯的log Kpew值,并发现了多氯联苯的log Kpew与log Kow之间呈非线性相关,拐点位于log Kow≈7.5,这可能是由于大分子在进入辛醇和LDPE膜时受到的空间位阻不同而造成的。 其次,通过单一目标物加标实验和混合目标物加标实验获得的log Kpew值的比较,确定在本实验加标浓度下,多氯联苯同系物在LDPE膜与水之间的分配不存在竞争行为影响其分配系数测定的准确性。 最后,通过分别用纯水和甲醇-水溶液作为预吸收液使单个多氯联苯(PCB-52、PCB-185和PCB-209)分配到LDPE膜后,再在纯水中解吸(解吸时间:2至110天),运用交换速率常数和解吸百分比来确定甲醇对目标物解吸动力学的影响。实验结果显示,目标物在两种预吸收方法的交换速率常数没有显著性差异(PCB-52: p=0.96; PCB-185: p=0.19; PCB-209: p=0.46),但负值的交换速率常数暗示:本实验中可能不适合用其来评价甲醇对目标物分配动力学的影响。而PCB-52在采用纯水与甲醇水溶液作为预吸收液时所得解吸百分比之间没有显著性差异(p=0.37),但PCB-185和PCB-209的解吸百分比均存在显著性差异(p<0.01),故甲醇可能影响PCB-185和PCB-209的分配动力学。因此,在应用以LDPE膜为吸收相的被动采样器,并以采样速率校正法作为定量依据测定水体中疏水性有机物时,需谨慎使用以甲醇作为助溶剂的预吸收液将强疏水性的PRCs分配至吸收相。