（药理学专业论文）温州鳌江和温瑞塘河多环芳烃分布特征及来源.pdf

温州医学院硕士学位论文 温州鳌s t u n 温瑞塘河流域多环芳烃分布特征及来源 摘要 本实验以美国环保局( e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na g e n c y e p a ) 规定的1 6 种多 环芳烃( p a h s ) 中的1 5 种( 除苊烯外) 物质为研究对象，从检测器、提取试剂、提 取方法等方面入手，对分析过程进行优化，在保证分析结果有较高精度的前提下， 尽量地使分析过程简洁、高效。在检测方法的选择上，高效液相色谱法( h p l c ) 在p a h s 的检测方面较气相色谱法( g c ) 有优点，所以选择以高效液相色谱法一荧 光检测法( h p l c f l d ) 进行检测。在样品的前处理阶段，比较了索氏提取、超声 提取及直接提取的效率，最后选用超声提取法进行样品的前处理。通过对1 5 种 p a h s 标准混合样品的高效液相色谱法的定性、定量分析，结果表明该方法可有 效分离p a h s ，有满意的检出限。 水头镇制革基地为我国最大的生皮交易市场、猪皮革集散地和加工场。2 0 0 1 年，水头镇正式申请到“中国皮都”的名号，其生皮产量占全国总产量的1 4 ，为 平阳县贡献了1 3 的财政收入。到2 0 0 3 年，全镇大小制革企业发展到1 2 6 1 家， 从业人员3 万余人。年加工猪皮革1 亿多标准张，年总产值近3 8 亿元，皮革及 相关产业税收达近4 亿元，产品大部分远销俄罗斯、美国、西班牙、法国等2 0 多个国家和地区。制革业是水污染大户，每张皮还要用大量的化学物质进行褪毛、 脱脂、软化、染色。大量的污水几乎未经过任何处理就直接排入鳌江，导致鳌江 水在1 9 9 5 年之后至一直为劣v 类水质，丧失河流的基本功能。有关部门投入了 大量努力进行鳌江水质常规参数( 如b o d 、c o d 、重金属) 的检测，但至今仍 无关于鳌江p a h s 污染情况的报道。因此，本研究的目的之一就是调查美国e p a 规定的1 5 优先控制p a h s 在鳌江流域的水、土壤、沉积物、植物( 苦艾蒿) 中的含 量分布，并以此推测p a h s 污染物源的可能出处，评价环境风险。 本研究检测了于2 0 0 7 年采集于鳌江流域的水样、土壤、沉积物、植物中的 1 5 种目标p a h s 。水样中p a h s 的总浓度范围是9 1 0 1 5 2 0n g l ，平均1 1 3 0n g l 。 处理之前的工厂污水中p a h s 浓度高达1 4 4 0n g l ，经过污水厂处理之后浓度减 少到5 5 0n g l 。鳌江及其河口沉积物中p a h s 的浓度的绝对值与国内其他河流相 比处于中低水平，但是当把人口数量考虑在内时，每百万人口的相对浓度则为鳌 江是高的。由荧葸芘( f 1 u o r a n t h e n e p ”e n e ) 和低环高环p a h s 的比值推测，鳌江 流域的主要污染是石油污染。土壤中p a h s 的组成特点与沉积物相似，其中4 6 环的p a h s 占总含量的大部分。2 3 环p a h s ，尤其是萘( n a p h t h a l e n e ) ，是植物中 p a h s 组成的主要物质。土壤和植物中p a h s 的浓度没有相关性，表明从空气中 吸收p a h s 是植物中p a h s 的另一个重要来源。水、土壤、沉积物、植物中高浓 温州医学院硕上学位论文 度的p a h s 表明鳌江流域已经受到p a h s 的严重污染，这与皮革产业有很大的关 系。 温瑞塘河是温州市境内十分重要的水系河道，对温州市的防洪、排涝、供水、 航运、灌溉及生态环境保护( 特别是温瑞平原) 、经济和社会发展起着十分重要 的作用。进入2 0 世纪8 0 年代以后，随着温州经济的迅猛发展，长年的人为破坏， 加上管理相对薄弱，温瑞塘河水系成了温州最大的污染源和污染物集散地之一， 水质持续恶化，因而开展塘河p a h s 的研究，了解塘河的污染现状有重要的现实 意义和理论意义。 研究表明温瑞塘河河系中可以检测出的目标p a h s 的种类和鳌江水样相同， 二苯并葸、苯并芘和茚并芘( d i b e n z a ，h a n t h r a c e n e ，1 3 e n z o g l a i p e r y l e n e ， i n d e n o 1 2 3 一c d p y r e n e ) 未被检测出，水样中p a h s 总含量范围1 1 6 9 3 9 1 8 7 0 8 3 n g l ，平均1 5 4 7 4 8n g l ，高于鳌江流域水样中p a h s 的总浓度范围9 1 0 1 5 2 0n g l ， 平均1 1 3 0n g l 。水样中p a h s 浓度均呈现三级河道( 平均1 7 1 9 6 3n g l ) - - 级河道 ( 平均15 5 4 5 2n g l ) 一级河道( 平均1 3 8 8 13n g l ) ( 主河道) 的趋势。这一趋势同各 级河道周边人口密度分布趋势相近，意味着塘河的污染可能主要来自于居民生活 排放。 关键词：多环芳烃水土壤沉积物植物鳌江温瑞塘河 2 温州医学院硕上学位论文 d i s t r i b u t i o na n ds o u r c e so fp a h si nt h ee n v i r o n m e n to f a o ji a n gr i v e ra n dw e n r u i t a n gr i v e rw a t e r s h e d a b s t r a c t h 1t h es t u d y , 15o ft h e16e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na g e n c y ( e p a ) p o l y c y c l i c a r o m a t i ch y d r o c a r b o n s ( p a h s ) w e r e a n a l y z e de x c e p ta c e n a p h t h e n e ( a c e ) e n s u r i n gt h e h i g hp r e c i s i o no ft h ed e t e c t i o nm e t h o db e f o r e h a n d e v a l u a t i n gt h ed e t e c t o r , t h e e x t r a c t i o ns o l v e n t sa n dt h ee x t r a c t i o nm e t h o dt o a s s e s st h ea p p l i c a t i o n sf o rt h e e x t r a c t i o na n da n a l y s i so fp a h s f o rh i 曲p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h yw i t h f l u o r e s c e n c ed e t e c t o r ( h p l c - f l d ) h a dt h ea d v a n t a g eo fd e t e c t i n gt h ep a h sr e l a t i v e t og a s c h r o m a t o g r a p h y ( g c ) ，s oi tw a ss e l e c t e da st h ed e t e c t o r o ne x t r a c t i o nm e t h o d s e l e c t i o n ，t h ed i r e c ts o l v e n te x t r a c t i o nm e t h o d ，t h es o x h l e te x t r a c t i o nm e t h o da n d u l t r a s o n i ce x t r a c t i o nw e r ec o m p a r e da n du l t r a s o n i ce x t r a c t i o nm e t h o dw a ss e l e c t e d f o ri t sq u i c ka n dq u a n t i t a t i v ed e t e r m i n a t i o n 15p a h sm i x e ds t a n d a r ds a m p l e sw e r e a n a l y z e dt oa s s e s st h ep a h sq u a l i t a t i v ed e t e r m i n a t i o na n dq u a n t i t a t i v ed e t e r m i n a t i o n t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h eh p l c f l da n a l y t i c a lm e t h o di ss u i t a b l ef o rt h e a n a l y s i s o f t h e1 5p a h s l e a t h e rb a s eo fs h u i t o ut o w nh a db e c o m el a r g e s tp e l t r yd e a l i n gm a r k e ti nc h i n a ， p i gl e a t h e rp r o c e s s i n ga n dd i s t r i b u t i o nc e n t e r i n2 0 01 ，s h u i t o ut o w ng o taf o r m a l a p p l i c a t i o n t h en a m eo f ”l e a t h e rc a p i t a lo fc h i n a ”t h ep r o d u c t i o no u t p u to fp e l t r y h e r et o o k1 4o ft o t a li nc h i n aw h i c hm a d e p i n g y a n gc o u n t yf o rac o n t r i b u t i o nt ot h e 1 3o fr e v e n u e b y2 0 0 3 ，t h eq u a n t i t yo ft a n n i n ge n t e r p r i s e si ns h u i t o ut o w nw a su p t o12 6 1 ，e m p l o y i n gm o r et h a nt h i r t yt h o u s a n dw o r k e r s t h ec a p a c i t yo fp i gl e a t h e r p r o c e s s i n gw a sm o r et h a nah u n d r e dm i l l i o ns t a n d a r dp i e c e so n ey e a r , a n dt o t a l p r o d u c t i o nv a l u ew a sn e a r3 8b i l l i o n l e a t h e ra n dr e l a t e di n d u s t r yr e v e n u er e a c h e d n e a r l y0 4b i l l i o n m o s to ft h ep r o d u c t se x p o r t e dt or u s s i a ，t h eu n i t e ds t a t e s ，s p a i n a n df r a n c e m o r et h a n2 0c o u n t r i e sa n dr e g i o n s l e a t h e ri n d u s t r yi st h em a j o r w a t e r p o l l u t i o ni n d u s t r y e a c hs k i nw i l lc o n s u m eal a r g en u m b e ro fw a t e rc o u p l e dw i t h c h e m i c a lf o rh a i rf a d e ，d e g r e a s i n g ，i n t e n e r a t i n g ，a n dd y e i n g am a s so f s e w a g es l u d g e w a sd i s c h a r g e di n t ot h ea o j i a n gw i t h o u ta n yt r e a t m e n t t h ei n s p e c t i o nu n i tr e p o r to f z h e ji a n ge n v i r o n m e n t a lt e s t i n gs h o wt h a ta f t e r19 9 5 ，t h es i t u a t i o nb e c a m ee v e nw o r s e w h i c hd e v e l o p e dt og r a d ev s of a rt h es u r f a c ew a t e r q u a l i t ys t a n d a r di ng r a d ev w a sa l r e a d yw o r s et h a nt h el i m i tw h i c hm e a n tr i v e r sw e r el o s i n gt h eb a s i cf u n c t i o n s i nr e c e n ty e a r s ，n oy o u t hi nt h et o w nc a n p a s st h eb o d yt e s tf o rr e c r u i t i n gs o l d i e r t h e a o j i a n gr i v e rh a dr e c e i v e de f f o r t sf o c u s i n go nt r a d i t i o n a lp a r a m e t e r ss u c ha s 温州医学院硕上学位论文 b i o c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ( b o d ) a n dc h e m i c a lo x y g e nd e m a n d ( c o d ) ，h e a v y m e t a l si nt h er i v e r , w h i l et h ep a h sc o n t a m i n a n t sw e r en o tm e a s u r e d t h ea n o t h e r o b je c t i v eo ft h i si n v e s t i g a t i o nw a s t od e t e r m i n et h ec o n c e n t r a t i o no f15p a h sl i s t e da s p r i o r i t yp o l l u t a n t sb yt h ee p a i nw a t e r , s e d i m e n t ，s o i la n dp l a n t 似r t e m i s i as a n t o l i n a s c h r e n k ) t h a tg r o w sa l o n gt h er i v e ra n ds p e c u l a t et h ep o s s i b l ep o l l u t a n ts o u r c e sa n d e v a l u a t ee n v i r o n m e n t a lr i s k t h ep r e s e n ts t u d yd e t e r m i n e d15p r i o r i t yp a h si nw a t e r ，s e d i m e n t ，s o i l ，a n d p l a n ts a m p l e sc o l l e c t e df r o mt h ea o j i a n gr i v e ra n di t se s t u a r yi no c t o b e r2 0 0 7 t h e t o t a lc o n c e n t r a t i o np a h sr a n g e df r o m910t o15 2 0n g lw i t ha na v e r a g eo f113 0n g l i nw a t e rs a m p l e s t h et o t a lp a h si n w a s t ew a t e rf r o ml e a t h e rf a c t o r i e sp r i o rt o t r e a t m e n tw a sh i g h ( 14 4 0n g l ) ，b u td e c r e a s e dt o5 5 0n g li nt h ee f f l u e n to ft h e t r e a t m e n tp l a n t t h ea b s o l u t ev a l u e so fp a h sc o n c e n t r a t i o ni ns e d i m e n t so fa o j i a n g r i v e ra n di t se s t u a r yw a sm o d e r a t e l o wi nc o m p a r i s o nw i t ho t h e rr i v e r sa n de s t u a r i e s i nc h i n a ，b u it h er e l a t i v ep r o p o r t i o n so fp a h sp e rm i l l i o np e o p l ew e r eh i g hi n c o n s i d e r i n g t h e p o p u l a t i o n s i z ea s s o c i a t e dw i t h e a c hw a t e r s h e d r a t i o so f f l u o r a n t h e n e p y r e n ea n dp a h sw i t hl o wm o l e c u l a rw e i g h tt oh i g hm o l e c u l a rw e i g h t s u g g e s t e dap e t r o g e n i co r i g i no fp a h sc o n t a m i n a t i o ni n t h i sr e g i o n t h ep a h s c o m p o s i t i o np r o f i l ei n s o i ls a m p l e sw a ss i m i l a rt ot h a ti ns e d i m e n tw i t h4 - 6r i n g p a h sa c c o u n t e df o rt h em a j o r i t yo ft o t a lp a h s t h ep a h sw i t h2 - 3t i n g s ，e s p e c i a l l y n a p h t h a l e n e ，w e r et h ed o m i n a n ts p e c i e si nl e a v e so fa r t e m 括i as a n t o l i n as c h r e n k t h e r ew e r en oc o r r e l a t i o n sb e t w e e np a h si ns o i l sa n dp l a n t s ，s u g g e s t i n ga l t e r n a t i v e s i g n i f i c a n ta c c u m u l a t i o no fp a h sb yp a n tl e a v e st h r o u g ht h ea i r t h eg e n e r a l o b s e r v a t i o no fe l e v a t e dp a h sc o n c e n t r a t i o ni nw a t e r ，s e d i m e n t ，s o i l ，a n dp l a n t s u g g e s t e ds i g n if i c a n tc o n t r i b u t i o no ft h el o c a ll e a t h e ri n d u s t r yo nt h ep a h si n p u ti n t h ea o j i a n gw a t e r s h e d w e n r u i t a n gr i v e rw a sav e r yi m p o r t a n tr i v e ri nw e n z h o uc i t yt h a tp l a y e da n i m p o r t a n tr o l e i nt h ec i t y sf l o o dc o n t r o l ，d r a i n a g e ，w a t e rs u p p l y , s h i p ，i r r i g a t i o na n d e c o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n ，p a r t i c u l a r l yi nt h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n d s o c i e t y s i n c et h e 8 0 so f2 0 t hc e n t u r y , w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fw e n z h o u e c o n o m y , d e s t r u c t i o no fp e o p l ef o rm a n yy e a r s ，c o u p l e dw i t hr e l a t i v e l yw e a k m a n a g e m e n t ，w e n r u ib a s t i o nw a t e rs y s t e mh a db e c o m et h el a r g e s ts o u r c e so f p o l l u t i o na n do n eo ft h el a r g e s e td i s t r i b u t i o nc e n t e r sf o rp o l l u t a n t s ，w a t e rq u a l i t y c o n t i n u e dt ow o r s e na n dt h u st oc a r r yo u tt h er e s e a r c ht ok n o wp a h sp o l l u t i o ns t a t u s h a di m p o r t a n tp r a c t i c a la n dt h e o r e t i c a ls i g n if i c a n c e 4 温州医学院硕十学位论文 t h er e s e a r c hs h o w e dt h a tt h et a r g e tp a h sd e t e c t e di nw e n r u i t a n gf i v e rw a ss a m e a sa o j i a n gf i v e r , d i b e n z a ，h a n t h r a c e n e ，b e n z o g h i p e r y l e n e ，i n d e n o 1 2 3 一c d p y r e n e w e r en o td e t e c t e d t h et o t a lp a h sr a n g e df r o m1 1 6 9 3 9 1 8 7 0 8 3n g la v e r a g e 1 5 4 7 4 8n g lw a sh i g h e rt h a nt h er a n g e9 1 0 1 5 2 0n g li nw a t e rs a m p l eo fa o j i a n g r i v e r t h et o t a lc o n c e n t r a t i o no fp a h si nw a t e rs a m p l es h o w e dt h et h i r dc h a n n e l ( a v e r a g e17 19 6 3n g l ) t h es e n c o n dc h a n n e l ( a v e r a g e15 5 4 5 2n g l ) t h et h i r d c h a n n e l ( a v e r a g e13 8 8 13n g l ) t h i sp a h sc o n c e n t r a t i o nt r e n do fa l ll e v e l so ft h e f i v e ri sl i k e l yt h es a m ea sp o p u l a t i o nd e n s i t ys u r r o u n d i n gt h ef i v e r i tm e a n tt h a t r i v e r sp a h sp o l l u t i o nm a ym a i n l yc o m ef r o md i s c h a r g eo fl i f es e w a g e k e y w o r d s ：p a h sw a t e rs o i ls e d i m e n tp l a n ta o j i a n gr i v e rw e n r u i t a n gr i v e r 温州医学院硕士学位论交 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 关于学位论文使用授权声明 本人完全了解温州医学院有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学 位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学 位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将 学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编 出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 日期群! 竺幺 靴敝储摊：耋由至 嗍箪 导师签名 温州医学院硕l = 学位论文 前言 1 9 3 3 年，c o o k 首次从煤焦油中分离得到几种p a i l s ，并证实其具有致癌性【l 】。 最先认为p a h s 是由有机物高温裂解而得到，后来在原油中也发现了不同分子量 的p a h s 。目前一般认为其来源主要有两种：一是自然界的生物合成以及森林、 草原等的自然燃烧；二是人类活动带来的化石燃料的不完全燃烧和工业过程中产 生的副产品。其中人类来源占绝大部分。 环境中p a h s 的结构、性质及其分布，是进行分析所必须考虑的参数。而p a h s 在介质中的分布及迁移转化则是当今环境科学界关心的热点之一。不论是研究环 境中p a h s 的分布迁移转化规律，还是研究p a h s 的生物化学特性，其首要条件 都是对p a h s 及其取代物( 或代谢物) 进行准确的定性定量分析。需要指出的是， 虽然p a h s 在环境介质中普遍存在，但含量相对都很低，一般在1 0 一1 0 。6 量级； 同时环境中难降解有机污染物多种多样，其中许多在分析时都对p a l - i s 构成干扰， 所以分析和处理方法的选择将对分析的准确度产生一定的影响。 本文研究了环境介质( 水、土壤、沉积物和植物) 中p a h s 的高效液相色谱分 析方法。旨在建立一套较完整的环境中p a h s 的实验室分析方法，既要保证方法 的先进性，又要使方法简洁、准确。从而为科学研究探索p a h s 的环境分布、迁 移转化规律提供一种可靠分析技术。通过研究当前常用的p a h s 分析方法，结合 现有实验条件，经过优化组合，从试剂选用、试样的提取流程及检测工具的选择、 工作状态等方面着手，通过谱图的定性识别和定量计算，提出了p a h s 的 h p l c f l d 实验分析方法。最后，通过对实际鳌江和温瑞塘河流域环境中样品中 的p a h s 进行分析，根据环境中p a h s 含量的分布，推测可能的污染物来源并进 行环境风险评价，为下一步治理河流提供信息支持，同时为本实验室进行的毒理 性实验提供数据支持。 6 温州医学院硕t ：学位论文 第一章p a h s 的性质、来源和分析方法 本章重点阐述和讨论p a h s 的形成、来源、特性、分析方法及研究现状。包 括它的物理、化学特性及毒理特性，并侧重于论述结构与性质的关系这既是分 析测试的基础，又是深入研究其环境行为，掌握它形成的化学过程，以及环境中 p a h s 的组成、来源和分析的方法的基础。 1 1 研究对象 1 9 7 6 年，美国e p a 在“清洁水法”中颁布了工业废水中1 2 9 种优先污染物 ( p r i o r i t yp o l l u t a n t s ) 【2 】，其中1 6 种p a h s 都属于长效性，有积累作用，且非挥发 性的一级污染物，且被认为具有毒性、致突变性及致癌性。1 6 种p a h s 包括了从 最简单的2 环的萘( n a p h t h a l e n e ) 至06 环的苯并 g h i 芘( b e n z o g h i p e r y l e n e ) ，在结构、 性质等方面都比较有代表性，同时也是环境中存在较广泛、含量较高的。 考虑建立分析方法和获取环境标准物质的难易，尽可能多选有代表性和较广 泛的应用价值，故选美国e p a 的1 6 种p a h s 中的1 5 种为研究对象，因为苊烯 ( a c e n a p h t h y l e n e ) 几乎没有荧光效应。 1 2p a h s 的形成 p a h s 的形成方式可分为两大类：一是自然形成的；一是人类活动造成的， 后者产生的p a h s 在环境中占主导地位。在自然界，有些藻类、植物及细菌能通过 生物合成产生p a h s ，但其合成量占环境中p a h s 的比例是微不足道的【3 1 。自然过程 向环境散发的p a h s ，主要由火山喷发、森林及草原燃烧等过程产生。据研究报道， 全世界每年仅火山喷发散发在环境中的苯并 a 芘( b e n z o a p y r e n e ) 的总量有1 2 1 4 吨f 3 1 。因人类的生产生活等活动散发在环境中的p a h s 主要是由于各种有机物不完 全燃烧所致。例如焦化厂炼焦所产生的烟气及废水中，炼油及采油过程所产生的 废气、废水及废渣中，木材燃烧的烟气及灰烬中、汽车尾气、火力发电产生的烟 气及废水中、因原油运输泄漏而产生的废水中、固体废弃物焚烧烟气中、家庭做 饭的油烟中等等，都含有大量的p a h s 。据估计，每年因人类的生产生活活动而 进入环境中的p a h s 有成千上万吨【3 】。 1 3p a h s 的结构性质与致癌性 p a h s 结构上最明显的特征是它们都是在一个平面上的稠环相结合，结构决 定了其自身的光学性质，同时也使得p a h s 具有稳定的化学性质。科学界在研究 结构与化学活性及其致癌机理的过程中，至今尚未有系统完整的理论。美国环保 局公布的1 6 种p a h s 的毒性见下表1 1 7 温州医学院硕：卜学位论文 注：“0 ”：代表非致癌性；“”：代表没有数据；“+ 加”：代表不明确或弱致癌性；“+ 竹：代表 致癌性；“+ + 、卅”：代表强致癌性 1 4p a h s 常用检测方法 现在较为常用的气相色谱法( g c ) 和高效液相色谱法( h p l c ) 各有优缺点【5 1 ，现 扼要叙述一下： 气相色谱法由于其高分辨能力，高灵敏度，高分析速度，样品用量少等优点， 成为痕量有机分析领域中广泛应用的一种方法。g c f i d l 6 】对于各种烷基取代的 p a h s 具有很好的分辨能力，在研究p a h s 代谢降解产物中有较广阔的应用前景。 但是，由于气相色谱使用气体流动相，被分析样品必须要有一定的蒸气压，汽化 后才能在柱上分离，对以那些挥发性差的物质( 高沸点化合物) ，汽化温度和柱温 必须很高，这使得许多高分子化合物和热稳定性差的化合物在汽化过程中分解， 易改变原有的结构和性质，这样的样品分析用气相色谱就难以胜任了。现在已知 的化合物中，仅有2 0 的样品可不经过预先的化学处理而能满意的用气相色谱分 离分析【7 1 。 高效液相色谱法在环境样品以p a h s 的检测中有很大的优势，除了具有高速、 高压、高效、高灵敏度及高选择性的特点外，与气相色谱法相比有以下优势【8 】： 1 使用温度低，不受样品挥发性和热稳定性的限制；2 h p l c 中可同时选择固定 相和流动相的组和配比，且适用固定相的种类多，选择余地大；3 h p l c 中接收 容易，可利用其它方法对样品进一步分析；4 g c 中通常使用的f i d 为通用型检 测器，对p a h s 无选择性，而h p l c 中的荧光检测器通过选择波长，可对特定p a h s 分析，预处理过程大大简化【6 】。 1 5p a h s 常用提取方法 1 5 1 水体中p a h s 的常用提取方法 水样品中p a h s 的提取、浓缩，主要有三种方法：第一种是液一液萃取法。 温卅i 医学院硕j ：学位论文 这是比较常用的方法；第二种是固液萃取法，利用吸附法进行浓缩，这种技术 富集倍数高，回收率也较高。 液液萃取法获得的回收率较高。但是试剂消耗多( 1 0 0 3 0 0m 1 ) ，费时 ( 1 2 2 4 h ) ；固液萃取在实验时问( o 5 1 h ) 和试剂消耗( 3 0 5 0m 1 ) 方面大大优于液 液萃取。 1 5 2 固体样( 土壤、沉积物和植物) 中p a h s 的提取方法 常用提取方法有直接提取法，索氏提取法和超声提取法。索氏提取法在应用 上相对比较简单，但它需要不停的观察，并且提取过程时间长，与其它方法相比， 消耗大量的溶剂。 近几年，发展了几种方法用以缩短操作时间和减少溶剂的使用量。这些方法 包括：( 1 ) 自动索氏提取法；( 2 ) 加速溶剂提取法该法使用高温( 高达2 0 0 。c ) 、高压( 高 达2 0 m p a ) ，使得溶剂能渗入土壤颗粒中，增强有机组份的脱附；( 3 ) 其它方法还 包括使用超声波和微波装置来增强有机组份从土壤基质上的解析。进以释放有机 污染物，从而高污染物的提取率。 作为一个有用的提取法，溶剂使用量应少，无毒性，以及提取过程应在一个 可接受的时间范围内完成，且可以给予尽可能少的关注。从以上分析可知：1 在水体中p a h s 的提取方法上，固相萃取法操作简单，且有较高的回收率。2 在 固体物中p a h s 的提取方法上，索氏提取法相对简单、便宜，是最常用的方法， 虽然提取效率略优于其它方法，但比较耗时。加速溶剂法效果不错，但需特殊的 设备，费用较高。而超声波法简单快捷，回收率也不错，是现在比较常用的萃取 方式。 综合以上对国内外常用处理和检测方法特征的比较，本实验设计了采用 s u p l c o 公司生产的c 1 8 ( 1 9 ，6m 1 ) d , 柱进行固相萃取水样，方法简单，节省试剂， 而且回收率满足实验要求。用超声波辅助法提取固体试样中的p a h s ，以 h p l c f l d 对p a h s 进行定性定量的分析方法。并进行了仪器操作参数( 柱温和 流动相比例) 优化，通过实验对该方法进行可行性的优化和检验，满足了本实验 的要求。 9 温州医学院硕士学位论文 第二章鳌江和温瑞塘河的基本概况 2 1 鳌江流域的基本概况 鳌江流域在浙江省东南部，是浙江省八大水系之一，也是全国三大涌潮江之 一( 还有钱塘江和闽江) 。鳌江发源于文成县桂山乡桂库村的吴地山南麓，海拔 高约8 3 5m ，鳌江主流流向由西向东，干流长9 1 1 k m ，流域面积1 5 4 2 2k m 2 ，其 中水田面积3 3 4 6k m 2 。本研究的区域定为从上游水头镇到下游鳌江镇及入海口， 沿江有麻布、龙港等工业重镇。 2 1 1 鳌江流域的水文、泥沙特征 么夏：盘 1 工l l 鳌江河口属山溪性河口，中、上游河床坡度陡峻，下游平均坡度约为o 0 1 7 ， 感潮河段长约4 6k m 。据上游埭头水文站资料统计，干流多年平均径流量为1 6 3 3 m 3 s ，平均径流总量为5 1 1 0 1 0m 3 ，最大洪峰流量为3 4 0 0m 3 s ，流量年内分配 极不均匀，汛期5 - 9 月下泄径流量占全年的7 0 左右，非汛期流量一般为3 - 6 m 3 s ，下泄流量超过1 0 0m 3 s 的频率 o ) 巴 疗 工 i x 01234567891 0111 2131 4151 6 k i n d so fp a h8 图3 - 2 改性剂含量对水样中p a h s 回收率的影响 注：1 萘，2 - 芴，3 - 菲，4 一苊，5 一蒽，6 荧葸，7 一芘，8 苯并蒽，9 屈，1 0 一苯并( b ) 荧葸，1 1 一 苯并( k ) 荧蒽，1 2 一苯并( a ) 芘，1 3 - 二苯并( a ，h ) 蒽，1 4 苯并( g h i ) 芘，1 5 一茚并芘 3 4 2 土壤和沉积物的处理 土壤和沉积物采用超声波辅助萃取，此方法受到众多作者的推荐f 1 1 , 1 2 】，萃取 和净化的详细步骤描述如下：首先，土壤和沉积物样品进行风干，磨碎，过l m m 吾； 加 鲫 零 套 皇 o 【) 巴 c 疗 工 正 温州医学院硕卜学位论文 的筛子。然后在5 0m 1 的玻璃试管中加入2g ，铜粉o 2g ，无水硫酸钠5g ，加标 与不加标的均加入l om l 丙酮，丙酮作为萃取剂回收率最好( 如图3 3 不同萃取剂 对土壤中p a h s 回收率的影响) ，在3 0 超声波萃取1 5 m i n ，3 5 0 0r p m 离心，转 移上清液，然后再加入1 0 m l 丙酮，超声，离心，合并上清液。将上清液旋转蒸 发至干，用2 m l 正己烷和二氯甲烷( 1 ：1 ，v ：v ) 重新溶解，提取液采用活化的硅 胶进行净化，淋洗液氮吹至干，用o 5 m l 甲醇重新溶解定容，溶液经过o 4 5g m 的p t f e 的膜过滤，液相色谱进样进行分析。 ki ndsofpa hs 图3 _ 3 不同萃取剂对土壤中p a h s 回收率的影响 注：1 萘，2 芴，3 菲，4 苊，5 一葸，6 - 荧葸，7 芘，8 苯并蒽，9 屈，1 0 苯并m ) 荧蒽，1 1 苯并( k ) 荧蒽，1 2 苯并( a ) 芘，1 3 一二苯并( a ，h ) 蒽，1 4 - 苯并( g h i ) 芘，1 孓茚并芘 3 4 3 植物样品的处理 植物的叶片用研钵磨碎，2g 样品( 湿重) ，1 0g 无水硫酸钠，加标和无加标 的样品用1 5m l 的丙酮进行超声萃取1 5m i n ，3 0 。离心，转移上清，重复一 次，合并上清液，其余处理步骤同上3 4 2 。 3 5 分析仪器和条件 高效液相色谱使用a g i l e n t1 2 0 0 系列，配置真空脱气机、自动进样器、柱温 1 6 0 0 0 0 0 o o 2 0 8 6 4 2 温州医学院硕一l - 学位论文 箱、可变波长检测器、荧光检测器和计算机工作站。x d b c 1 8 反相柱，进样量 2 0p l ，等梯度洗脱流速0 8m l m i n ，柱温4 0 。c ，荧光色谱用于检测和定量计算， 荧光波长的时间程序表3 1 。 表3 - 1 荧光波长的时间程序及名称缩写 外标校正用于定量计算，6 个级别的标准曲线，各种介质中p a h s 的加标回 收率如表3 - 2 ，这些结果可以很好的满足g l 水平的检测f 1 3 ，h 】，所有数据均通过 平均值进行校正。 1 7 温州医学院硕- 上学位论文 表3 2 水样、土壤、沉积物和植物中p a h s 的同收率 注：p a h s 缩写名称对照参考表3 - 1 小结 萃取方法的优化是实验准确性的保证。水样中改性剂的浓度是影响p a h s