药品与个人护理用品(PPCPs)分析方法和优先控制筛选体系的建立及其应用研究

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药品与个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products)是一大类包含药物和个人护理用品及其各自代谢物与转换产物的物质,是近十年来新兴的有机污染物,具有高度水溶性、持久性、生物积累性(有的具有脂溶性)、长距离迁移的特性,被称作“假性持久性有机污染物”。由于该类物质的使用与人类活动息息相关,所以每天都会有低剂量的药物排入环境中,使人类和环境长时间处于低剂量的暴露状态,严重影响到人类的生存健康和环境生态安全。一部分PPCPs具有内分泌干扰的特性,影响生物体的内分泌系统,另一部分具有生殖毒性、“三致”作用等特殊毒性,还有很大一部分的生物毒性还没有完全搞清楚,这引起了世界各国科研工作者的高度关注。然而,由于该类物质在环境中属于痕量有机污染物,且环境介质比较复杂,使得对该类污染物的检测分析成为研究的热点。本研究以10种PPCPs,分别是氧氟沙星(Ofloxcin)、诺氟沙星(Norfloxcin)、环丙沙星(Ciprofloxcin)、洛美沙星(Lomefloxcin)、布洛芬(Ibuprofen)、萘普生(Naproxen)、三氯生(Triclosan)、水杨酸(Salicylic acid)、磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole)、卡马西平(Cabamazepine)为研究对象,建立了固相萃取(SPE)-液相色谱/串联质谱法(HPLC-MS/MS)和固相萃取(SPE)-液相色谱法(HPLC-FLD)同时测定环境水样中10种PPCPs的分析方法。并利用此方法对昆明市八座污水处理厂市政污水中这几种化合物的浓度进行检测,分析其污染特征,去除效果和归趋。同时,还根据PPCPs的污染特性,建立了PPCPs优先控制筛选体系,利用化合物的毒性、持久性及排入环境中的量可以对PPCPs的污染状况进行评价分析,对环境管理者的工作方向起到一定指导作用。本研究优化了前处理过程中SPE的实验条件(固相萃取小柱、活化溶剂、洗脱溶剂和净化方法等)。在HLB小柱内填加3g硅胶增强净化作用,用甲醇和超纯水(pH=3)对该小柱进行活化,再用含2%甲酸的甲醇溶液对小柱进行洗脱。采用HPLC-FLD和HPLC-MS/MS两种仪器对水样中的目标化合物进行定性、定量分析。优化了流动相的成分,提高了目标化合物的分离度。样品加标回收率都在80%以上。各物质的线性相关系数(R2)都超过0.99,相对标准偏差(n=6)均小于15%,说明该方法萃取、净化效果较好,具有较高的准确度和精密度,可以同时测定水样中的这10种PPCPs。应用该方法检测了昆明地区八座污水处理厂中这10种PPCPs的含量,分析了PPCPs在污水处理厂中的存在情况、去除效果、归趋以及其对环境的贡献率。发现这10种PPCPs在污水中的浓度范围为0.12ng/L~26626.19ng/L,污水处理工艺对其去除率在11.59%-100%之间。有一部分随出水排入环境中,对环境产生一定影响。将实验数据应用到所建立的PPCPs优先控制筛选体系中评价,发现三氯生是昆明地区需要优先控制的PPCPs类有机污染物。
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