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【摘 要】多溴聯(lián)苯醚是具有持久性、毒性和生物蓄積性的有機(jī)污染物,在環(huán)境中很難降解,引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜質(zhì)譜儀測(cè)定燃煤電廠附近土壤樣品中多溴聯(lián)苯醚的種類,研究了8種PBDEs(BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-209)的濃度水平,結(jié)果表明,幾種PBDEs之間具有很大的關(guān)聯(lián)性,燃煤電廠附近土壤中存在的PBDEs與大氣中的干濕沉降有直接關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】多溴聯(lián)苯醚;燃煤電廠;氣相色譜質(zhì)譜儀;土壤樣品
【中圖分類號(hào)】X53 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2019)09-0142-02
0 前言
多溴聯(lián)苯醚(Poly Brominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是一種溴代芳香烴[1],具有持久性、生物蓄積性,并且能長(zhǎng)距離遷移,屬于有機(jī)污染物[2]。依據(jù)溴原子取代數(shù)目和位置的不同,可分為209種同系物。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于其具有阻燃率高、用量少、價(jià)格便宜、對(duì)材料性能影響小的特點(diǎn),常被廣泛應(yīng)用于各種材料中充當(dāng)阻燃劑,并且由于缺乏化學(xué)鍵的束縛,它容易從聚合物中轉(zhuǎn)移至環(huán)境中,因此在大氣、水體、沉積物、土壤環(huán)境介質(zhì)中廣泛存在[3]。PBDEs在環(huán)境中很難降解,工業(yè)上最常使用到的五溴聯(lián)苯醚、八溴聯(lián)苯醚、十溴聯(lián)苯醚等同系物在人體[4]、海洋生物[5]、植物中均被檢測(cè)出來(lái)。
PBDEs在水中的溶解度比較低,這種疏水性有機(jī)污染會(huì)與環(huán)境中的有機(jī)碳的環(huán)境相結(jié)合[6],燃煤電廠在燃煤的過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出有機(jī)物,因此本文針對(duì)皖北地區(qū)燃煤電廠附近的土壤進(jìn)行檢測(cè),了解燃煤電廠周圍土壤中多溴聯(lián)苯醚的存在形式和濃度,為后期的土壤修復(fù)研究技術(shù)提供一定的基礎(chǔ)。
1 樣品與實(shí)驗(yàn)方法
1.1 樣品的采集和前處理
對(duì)位于某燃煤電廠下風(fēng)向1~2 km的范圍內(nèi)設(shè)立8個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)樣品點(diǎn)的深度為0~20 cm,先將取回的樣品土壤中的根系、樹(shù)葉、石子等雜物去除后放置到封口的聚乙烯袋子中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的玻璃器皿均用硝酸清洗浸泡后烘干備用,再經(jīng)過(guò)液氮冷凍干燥之后研磨,過(guò)100目每份稱15 g放入棕色瓶中保存。運(yùn)用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定PBDEs的濃度和種類,使用混合標(biāo)準(zhǔn)品中含有8種PBDEs的同系物,序列號(hào)分別是BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-209,購(gòu)于上海安譜公司。
將保存的樣品放入索氏提取器中,再加入混合標(biāo)準(zhǔn)品100 μL及300 mL的1∶1丙酮/正乙烷混合液,在70 ℃的水浴鍋中萃取24 h,將萃取液放到設(shè)定溫度為30 ℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行初次濃縮,將得到的濃縮液放入硅膠層析柱中,用1∶1的正乙烷/二氯甲烷溶液淋洗,凈化后的萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)后利用氮吹儀濃縮至1 mL置于色譜容積解析瓶中備用。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
使用的儀器為“賽默飛”單四極桿GC-MS。色譜條件:色譜柱為DB-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.1μm),載氣為高純氦氣;柱流速:1.2 mL/min;進(jìn)樣量為1 μL;不分流進(jìn)樣;色譜柱柱溫程序:初溫為100 ℃,保持1 min,以 30 ℃/min 速率升溫至220 ℃,保持1 min,再以15 ℃/
min的速率升溫至280 ℃,再以5.0 ℃/min的速度升溫至330 ℃,保持10 min;質(zhì)譜條件:離子源電離能量為70 eV,離子源溫度為230 ℃,四級(jí)桿的溫度為150 ℃,溶劑延遲5 min;掃描模式:Full Scan;質(zhì)量數(shù)掃面范圍:45~
1 000 aum。
2 結(jié)果與分析
對(duì)所采集的8個(gè)土壤樣品進(jìn)行測(cè)定分析,得到的結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1中可以得知,在電廠周圍的土壤中檢測(cè)出的多溴聯(lián)苯醚中含有四代溴BDE-47、六代溴BDE-153、八代溴BDE-183及十代溴BDE-209,檢測(cè)出的值都低于加拿大環(huán)保部制定的聯(lián)邦環(huán)境質(zhì)量指導(dǎo)方針(FEQGs)中規(guī)定的環(huán)境閾值,其余的4種都未檢測(cè)出來(lái)。這4種溴代聯(lián)苯醚本身具有相關(guān)性,可能是有相同的來(lái)源。其中,檢測(cè)出的高溴代物BDE-209含量明顯高于其他多溴聯(lián)苯醚化合物。
3 結(jié)論
(1)燃煤電廠附近土壤樣品中測(cè)出的多溴聯(lián)苯醚的含量比較低,可能與PBDEs主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品中的塑料制品有關(guān)。
(2)燃煤電廠附近的土壤中存在的多溴聯(lián)苯醚可能與大氣中的干濕沉降有直接關(guān)系。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]劉漢霞,張慶華,江桂斌.多溴聯(lián)苯醚及其環(huán)境問(wèn)題[J].化學(xué)進(jìn)展,2005,17(3):555-562.
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[3]金軍,劉偉志,王英,等.氣相色譜-負(fù)化學(xué)電離源質(zhì)譜法測(cè)定土壤中的多溴聯(lián)苯醚[J].化學(xué)通報(bào),2007(11):847-851.
[4]石銀俊,周衍霄,朱國(guó)華,等.同位素稀釋氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法測(cè)定土壤和沉積物中20種多溴聯(lián)苯[J].環(huán)境化學(xué),2018,37(9):1994-2001.
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