◆北京市新英才學(xué)校高二(2)班 康庭瑞 葉 瑩
塑化劑也稱增塑劑,為鄰苯二甲酸酯類化合物,是一種新興的水環(huán)境污染物。鄰苯二甲酸二(2-乙基 ) 己酯(DEHP)是一種常用的塑化劑,其產(chǎn)量占塑化劑總產(chǎn)量的50%以上,常作為聚氯乙烯(PVC)等塑料制品的增塑劑,可增加塑料的彈性和韌性,被廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)中。
在生產(chǎn)和加工過程中,作為增塑劑的DEHP并未與PVC塑料基質(zhì)或其他產(chǎn)品牢固結(jié)合。隨著這些產(chǎn)品的使用或被廢棄,DEHP被釋放,成為常見的環(huán)境污染物,可通過食物鏈進(jìn)入人體。動物實(shí)驗(yàn)已證實(shí),DEHP對生殖系統(tǒng)會造成損害。
本文將主要研究位于北京市東北部的溫榆河中DEHP的質(zhì)量濃度,了解目前溫榆河水中塑化劑的污染情況。
樣品送至上海復(fù)達(dá)檢測技術(shù)集團(tuán)有限公司,DEHP檢測依據(jù)GB—5009.271—2016,儀器為GCMS,儀器型號為安捷倫7890A-5975C。
采樣時間為2021年11月,此時正值溫榆河的枯水期。根據(jù)溫榆河的流向,選取的5個采樣點(diǎn)分別位于溫榆河的上游、中游及下游,具體位置為馬坊橋、溫榆河大橋、孫河、葦溝橋、北關(guān)閘。
圖1 準(zhǔn)備采集樣品的工具
(1)采集水樣
使用有機(jī)玻璃水樣采集器于溫榆河水中深0.5 m的表層處進(jìn)行采樣,將采集到的水樣裝入配有玻璃塞的玻璃瓶保存。
圖2 水樣采集中
(2)采集底泥
使用彼得采樣器采集溫榆河底泥(每個采樣點(diǎn)采集約10 g),將采集的樣品分別裝入5個棕色玻璃廣口瓶中,貼上標(biāo)簽,密封。
(3)采集魚樣
每個采樣點(diǎn)采集魚樣2條,去鱗、臟、腮、頭、尾和鰭后放入燒杯,待洗凈后于50 ℃烘箱中烘干,裝袋送樣。
圖3 河中采集到的魚
因測試經(jīng)費(fèi)受限,本文每種樣品只取一份,沒有平行樣品。
從水樣DEHP的質(zhì)量濃度調(diào)查結(jié)果中可以看出,DEHP的質(zhì)量濃度在0.04 mg/L與0.05 mg/L之間波動,溫榆河大橋水樣中DEHP的質(zhì)量濃度則相對較高,已達(dá)到0.1 mg/L。以集中式生活飲用水地表水水源地的DEHP標(biāo)準(zhǔn)(圖4中,紅色虛線代表集中式生活飲用水地表水水源地DEHP標(biāo)準(zhǔn)0.008 mg/L)進(jìn)行分析,5個采樣點(diǎn)水樣中DEHP的質(zhì)量濃度均已超標(biāo)。由此可見,溫榆河DEHP污染相對嚴(yán)重,應(yīng)引起重視。
圖4 5個采樣點(diǎn)水中DEHP的質(zhì)量濃度
底泥中的DEHP的質(zhì)量濃度如圖5所示,5個采樣點(diǎn)底泥內(nèi)的DEHP的質(zhì)量濃度,與水中的DEHP的質(zhì)量濃度相當(dāng)。
圖5 5個采樣點(diǎn)底泥中DEHP的質(zhì)量濃度
魚體中的DEHP的質(zhì)量濃度測定結(jié)果顯示,北關(guān)閘采樣點(diǎn)魚體中的DEHP的質(zhì)量濃度最高(為0.12 mg/kg),剩下4個采樣點(diǎn)魚體中的DEHP的質(zhì)量濃度為0.04 mg/kg~0.05 mg/kg,與水中的DEHP的質(zhì)量濃度相差不大。
通過化合物物理化學(xué)性質(zhì)查詢軟件EPI suit,查詢了DEHP的油水分配系數(shù)Log Kow,該系數(shù)是指某物質(zhì)在正辛醇(油)和水中的分配系數(shù)比值的對數(shù)值。Log Kow值越大,說明該物質(zhì)越親油;Log Kow值越小,則說明該物質(zhì)越親水,即水溶性越好。DEHP的Log Kow為7.60,屬于親油物質(zhì),易在土壤或沉積物以及水生生物中累積。
由于DEHP屬于親油物質(zhì),在底泥與魚體中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的,然而,溫榆河中水體、底泥、魚體三者中的DEHP的質(zhì)量濃度相差不大,由此可見,水中的DEHP的質(zhì)量濃度有繼續(xù)向底泥與魚體中累積的趨勢。我們將繼續(xù)關(guān)注溫榆河DEHP污染的變化情況。
結(jié)合溫榆河周邊的環(huán)境分析和文獻(xiàn)調(diào)研,其DEHP的污染來源可能有以下兩點(diǎn)。
(1)含DEHP的工業(yè)廢水直接排放、DEHP制品和廢棄物的緩慢揮發(fā),通過雨水沖刷進(jìn)入水環(huán)境中。
(2)DEHP被排放到大氣或土壤中,大氣中的DEHP經(jīng)過干沉降或降雨轉(zhuǎn)入水環(huán)境中,土壤中的DEHP通過地表徑流、地下徑流或滲透等途徑進(jìn)入水環(huán)境。
雖然沒有平行樣品,但從測定的數(shù)據(jù)還是能看出,溫榆河水中DEHP污染較嚴(yán)重,需要引起關(guān)注。DEHP在底泥、魚體中均有累積,且還有繼續(xù)累積的趨勢。水生生物體較易富集水中和底泥中的DEHP,從而產(chǎn)生生物放大作用。生活在溫榆河流域周邊的居民時常打撈河中的魚類食用,存在潛在的健康隱患。
專家點(diǎn)評
小作者從關(guān)注溫榆河的污染情況出發(fā),研究最新污染物鄰苯二甲酸二 (2-乙基 ) 己酯(DEHP)在上游、中游、下游三個斷層5個采樣點(diǎn),檢測了溫榆河水體、底泥及魚體內(nèi)鄰苯二甲酸二 (2-乙基 ) 己酯(DEHP)的質(zhì)量濃度,推斷其變化趨勢并分析污染來源。作者用圖文形式,形象直觀地反映了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理、取樣科學(xué),培養(yǎng)了作者關(guān)注社會、關(guān)注自然的良好品質(zhì)。
建議:在分析時不用“推測”等不能反映客觀事物真實(shí)現(xiàn)象的詞語;實(shí)驗(yàn)時可通過調(diào)查,了解底泥形成的時間、魚類放養(yǎng)的時間等,以此解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更具有科學(xué)性。