（农产品加工及贮藏工程专业论文）保护地邻苯二甲酸酯污染的研究.pdf

关于学位论文原创性和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科学研 究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和做出重要 贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的法律责任由本 人承担。 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的规 定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论文纸质 本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东农业大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名： 导师签名： 日 期：上! 固0 山东农业大学颈士学位论文 中文摘要 本文以山东省寿光市蔬菜生产基地为研究对象，通过广泛的调查，采用 高效液相色谱法和气相色谱法测定保护地邻苯二甲酸酯( p a e s ) 含量，阐明 了p a e s ( d 础p 、d e p 、d b p 、d e h p ) 在保护地大棚土壤、蔬菜和空气中的 污染情况通过定时采样和室内化学分析。系统地研究了大棚土壤和空气中 p a e s 含量的变化规律。通过盆栽试验探讨p a e s 在黄瓜、番茄、胡萝卜不同 部位的迁移规律，并研究了消除蔬菜中p a e s 污染的方法。主要研究结果和结 论如下： 1 确定了高效液相色谱法和毛细管气相色谱法的条件，相关系数和最低检出限 均符合微量分析的要求。高效液相色谱法测定4 种p a e s 的最低检出限为 0 7 0 2 1 9 2 0n g ，相关系数大于0 9 9 8 ；气相色谱法的最低检出限为0 1 5 o 2 4 m g l ，相关系数大于0 9 9 7 2 山东省寿光市保护地大棚中p a e s 调查表明：( 1 ) 土壤中d m p 、d e p 、d b p 、 d e h p 总含量( x p a e s ) 在7 3 5 3 3 3 9 m s k g 之间，5 个基地土壤中单个p a e s 化合物的含量因塑料薄膜的来源不同而异，但差距不大。d e h p 和d b p 在所 有土壤样品中均被检出，含量分别在1 8 6 2 5 1 2 m g k g 和0 2 7 2 0 5 4m g k g 之间。d m p 和d e p 的含量均小于2 0 m g k g ，绝大部分样品含量在1 0 m g k g 以下，甚至未检出( 2 ) 大棚蔬菜中d b p 含量为最高，占p a e s 总量的5 0 以上，其次为d e h p ，d e p 、d m p 含量较少，甚至未检出。( 3 ) 不同棚龄大 棚土壤、黄瓜和番茄中p a e s 含量顺序为；d b p d e h p d e p d m p ，以d b p 、 d e i - i p 为主，d b p 、d e h p 含量是d m p 和d e p 的几十倍甚至上百倍；不同棚 龄土壤和蔬菜中4 种p a e s 含量变化幅度较小，并没有随棚龄的增加而增加的 趋势。 3 保护地土壤中p a e s 含量的月变化规律表明：蒙棚后一个月内，表层( o 2 0 c m ) 土壤中4 种p a e s 都被检测出，含量顺序为：d b p d e h p d m p d e p ，且随蒙棚时间的延长。土壤中d b p 、d m p 和d e h p 含量上升，而d e p 含量变化不大。 4 保护地不同剖面土壤中p a e s 含量的周年变化规律表明：0 5 c m 、5 1 0 c m 、 1 0 2 0 c m 和2 0 4 0 c m 剖面土壤中的4 种p a e s 周年变化规律大体一致，随 蒙棚时间的延长，p a e s 含量变化趋势为上升一稳定一上升一下降；相同时问、 同一种p a e s 在不同剖面问含量比较，土壤中p a e s 含量越下层越低；相同时 间、同一剖面中不同类型p a e s 问比较，土壤中p a e s 含量顺序为：d b p d e h p 3 三堕曼：堡芏些塑茎三! 墼塑翌鲞箜堡塞 d m p d e p 。 5 保护地空气中p a e s 含量的日变化规律表明：空气中d b p 含量最高，其次 为d e h p ，而d m p 和d e p 未检出；d b p 和d e h p 含量变化曲线为抛物线形， 下午l 点含量为最高。 6 保护地空气中p a e s 含量的月变化规律表明：蒙棚后一个月内，大棚空气中 d b p 和d e h p 被检出，而d m p 和d e p 未检出。d b p 和d e h p 含量变化分为 三个阶段：l 5 天释放速率较高，5 2 0 天释放速率减缓，2 0 3 0 天d b p 和 d e h p 含量稳定。 7 保护地空气中p a e s 含量的周年变化规律表明：大棚空气中只检测出d b p 和d e h p 。空气中d b p 、d e h p 含量从2 0 0 5 年1 0 月到2 0 0 6 年2 月持续增长， 在2 0 0 6 年2 月至3 月出现平衡状态；随后因气温升高大棚每天需要定时通风， 且通风时间逐渐延长，所以从2 0 0 6 年4 月至6 月撤棚，p a e s 含量急剧降低。 8p a e s 添加试验表明：胡萝卜根、叶中d b p 含量高污染水平 低污染水平 对照；高污染水平处理根、叶中d e h p 含量最高，而低污染水平处理和对照 无差异；同一处理的根中的含量d b p 高于d e h p ，叶中d e h p 的含量远高于 根部。黄瓜果实、根、叶中和番茄果实、茎、叶中d e i - i p 和d b p 含量顺序为 高污染水平 低污染水平 对照；高污染水平和低污染水平处理的黄瓜和番 茄茎中d e h p 、d b p 含量无差异，但高于对照；黄瓜和番茄果实中d b p 含量 高于d e f i p ，根中d e h p 含量高于d b p ，而茎、叶中两者含量差异不大。 9 蔬菜的洗涤试验表明，不管是洗涤液浸泡还是清水浸泡都在一定程度上降 低蔬菜中p a e s 的含量，清水浸泡后d b p 和d e h p 的洗脱率为5 0 左右，洗 涤液浸泡后d b p 和d e h p 的洗脱率为8 0 n 左右；且d b p 的洗脱率大于d e h p 。 关键词：高效液相色谱法；气相色谱法：保护地；邻苯二甲酸酯 山东农业大学硕士学位论文 s t u d i e so np h t h a l a t ee a s t e r sp o l l u t i o ni np r o t e c t e df i e l d s a b s t r a c t i no r d e rt oi l l u s t r a t et h e # t h a l a t ee a s t e r sp o l l u t i o no fa i r - s o i l - v e g e t a b l e s y s t e mi nv e g e t a b l ep r o d u c t i o nf i e l d s , p r o t e c t e df i e l d s i ns h o u g u a n gc i t yw e r e i n v e s t i g a t e d ，a n dd m p , d e p , d b p , d 唧w e 北d e t e r m i n a t e db y 玎p l c c - c 1 1 碡 c h a n g e so fp a e sc o n t e n ti n s o i la n da i ro fg r e e n h o u s ew e r es t u d i e d p o t e x p e r i m e n tw a sc o n d u c t e dt od i s c u s st h et r a n s f o r m a t i o no fp a e si nc u c u m b e r , t o m a t oa n dc a r r o t a n dt h ee l i m i n a t i o no f p a e si nv e g e t a b l e sw p r o b e dt o 1 f 1 圮 m a i nr e s u l t sa n dc o n c l u s i o n sw e r ea sf o l l o w s ： lc o n d i t i o n so fh p l ca n dg cw c i ep r o b e dt o ，a n dt h e i rc o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t s a n dl i m i t so fd c t e c t i o nm e tt h er e q u i r e m e n to fm i c r o a n a l y s i s 1 1 1 er a n g eo f d e t e c t i o nl i m i t so fh p l cw 船f r o mo 7 0 2m n gt o1 9 2 0m n g a n dc o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t sw a sm o r et h a no 9 9 8 a n dt o ( 配1 1 r a n g eo fd e t e c t i o nl i m i t sw a s f r o m 0 1 5 m g l t 0 0 2 4 m g l a n d c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s w e r e m o l e t h a n 0 9 9 7 2m i n v e s t i g a t i o ni ns h o u g u a n gc i t ys h o w e d ：( 1 ) t h et o t a lc o n t e n to f d m p , d e e , d b pa n dd e i - i pw a sf r o m7 3 5m g k gt o3 3 3 9 m g k g a n dt h e r ew a sn od i f f e r e n c e a m o n gf i v ev e g e t a b l ep r o d u c t i o nf i e l d s ( 2 ) t h ed b p c o n t e n ti nv e g e t a b l e sw a st h e h i g h e s ta n dm o r et h a n5 0p e r c e n to f t o t a lp a e sc o n t e n t 1 1 kc o n t e n t so f d e p a n d d m pw e l et h el o w e s t , o v e nw e l el o w e rt h a nd e t e c t i o nl i m i t ( 3 ) t h ep ：a e sc o n t e n t i ns o i lo f d i f f e r e n tp l a n t i n gy e a r s , c u c u m b e ra n dt o m a t ow a si nt h eo r d e ro f d b p d e h p d e p d m p , a n d d i dn o ti n c r e a s ew i t ht h ep l a n t i n gy e a r s 3l u n a rv a r i a t i o no fp f 墟sc o n t e n ti ns o i ls h o w e dt h a t , t h ed b rd e h p , d m 口o f d e pc o n t e n tw a sh i g h e rt h a nd e t e c t i o nl i m i ti n0 5 c ml a y e rs o i ld u r i n gt h ef i r s t m o n t ha f t e rt h e 乎_ 。跚血m w a sc o v e r e dw i t hp l a s t i cf i l m , a n dt h ep a e sc o n t e n ti n s o i lw a si nt h eo r d e ro fd b p d e h p d e p d m p t h ed b p d e h pa n dd m 口 c o n t e n ti n c r e a s e dw i t ht h et i m e ，b u td e pc o n t e n tw a ss t e a d y 4a n n u a lv a r i a t i o no fe a e sc o n t e n ti ns o i ls h o w e dt h a tt h e r ew e r en od i f f e r e n c e s a m o n gt h ev a r i a t i o fd i f f e r e n tl a y e rs o i l 1 1 地( r e n do fa n n u a lv a r i a t i o nw a s i n c r e a s e d - s t e a d y - i n e a s o d - d e c r e a s e d p a e sc o n t e n ta m o n gd i f f e r e n tl a y e rs o i l w a si nt h eo r d e ro f o 5 c ml a y e r 5 1 0 c ml a y e r 1 0 2 0 c r al a y e r 2 0 4 0 c m l a y e r a n dt h ec o n t e n to f d i f f e r e n tk i n d so f p a e si nt h es a m el a y e rs o i lw a si nt h e 5 王丽霞；保护地邻苯= 甲酸酯污染的研究 o r d e ro f d b p d e h p d m p d e p 5d a i l yv a r i a t i o no f p a e sc o n t e n ti na i rs h o w e dt h a td b pc o n t e n tw a st h eh i g h e s t , s e c o n d l yw a sd e i - i p , a n dt h ec o n t e n to fd 陴a n dd e pw a sl o w e l t h a nd e t e c t i o n l i m i t mc ：u l eo f d a i l yv a r i a t i o nw a sp a r a b o l a , a n dt h ep c a l ca p p e a r e da tl p m 6l u n a rv a r i a t i o fp a e sc o n t e n ti na i rs h o w e dt h a to n l yt h ec o n t e n to fd b pa n d d e h pw a sh i g h e rt h a nd e t e c t i o nl i m i ta f t e rt h eg r e e n h o u s ew s sc o v e r e dw i t h p l a s t i cf i l m , a n dt h r e es t a g e sw e r ef o u n di nt h el u n e rv a r i a t i o n ：t h er e l e a s er a t e i c r e a s e da tt h e1 s tt o5 t hd a y , t h er e l e a s er a t el o w e dd o w na tt h e5 t ht o2 0 t hd a y , a n dt h er e l e a s er a t ew a ss t e a d ya tt h e2 0 i l lt 03 0 t l ld a y 7a n n u a lv a r i a t i o no f p a e sc o n t e n ti na i rs h o w e dt h a to n l yt h ec o n t e n to f d b pa n d d e 肿w a sh i g h e rt h a nd e t e e t i l i m i t n 圮c o n t e n to fd b pa n dd e h i pi n e r e a s e d c o n t i n u a l l yf r o mo c t o b e r , 2 0 0 5t of e b r u a r y , 2 0 0 6 ，a n dt h e nk e p ts t e a d yf i o m f e b r u a r yt om a r c h f r o ma p r i lt oj u n e , t h ec o n t e n tr a p i d l yd e c r e a s e db e c a u s eo f a e r a t i o ni nt h eg r e e n h o u s e 8n 圮p o te x p e r i m e n to f p a e sa p p e n d e ds h o w e dt h a tt h ed b pc o n t e n ti nr o o ta n d l e a v e so fc a r r o tw f l qi nt h eo r d e ro fh i g ht r e a m e n t l o wl l e a n l e n t c k a n dt h e d e h pc o n t e n ti nr o o ta n dl e a v e so f c a r r o tw 勰t h eh i g h e s t , t h e r ew a sn od i f f e r e n c e b e t w e e nl o wt r e a t m e n ta n dc k1 1 圮d b pc o n t e n ti nr o o to f c a r r o tw a s h i g h e rt h a n i nl e a v e s ，a n dt h ed e h pc o n t e n ti nl e a v e sw a sh i g h e rt h a ni nr o o t i nf r u i t , r o o t , l e a v e so fc u c u m b e ra n di nf r u i t , s t e m , l e a v e so ft o m a t o t h ec o n t e n to fd b pa n d d e 肿w a si 1 3 t h eo r d e ro fh i g ht r c a m c n t l o wt r e a m c n t c k t h e r ew a s1 1 0 d i f f e r e n c ei nt h ed b pa n dd e h pc o n t e n t si ns t e mo fc u c u m b e ra n d t o m a t o b e t w e e l lh i g ht r e a t m e n ta n dl o wl r e a t m e n t t h ed b pc o n t e n ti nc u c u m b e ra n d t o m a t of r u i tw a sh i g h e rt h a nd e i t p , a n di nr o o tt h ec o n t e n tw a sl e v e r s e ，b u tt h e r e w a sn od i f f e r e n c eb c t w o c nd b pa n dd e h pi nt h es t e ma n di e a v e s 91 1 bw a s h i n ge x p e r i m e n t ss h o w e dt h a ta f t e rw a s h e db yw a t e ro rs u r f a c t a n t , t h e c o n t e n to f 队e si nv e g e t a b l e sw a sr e d u c e dr e m a r k a b l y t h ee l i m i n a t e dr a t i oo f d b pa n dd e h pi nv e g e t a b l e sw a sa b o u t5 0p e r c e n ta f t e rt h ev e g e t a b l e sw e r e w a s h e db yw a t e r , a n dt h ee l i m i n a t e dr a t i ow a sa b o u t8 0p e r c e n ta f t e rw a s h e db y s u r f a e t a n t a n de l i m i n a t e dr a t i oo f d b pw a sh i g h e rt h a nd e h p - k e y w o r c l s ：h p l c ；g c ；p r o t e c t e df i e l d s ；p a e s 6 山东农业大学硕士学位论文 缩略词表 7 王积霞：保护地邻苯二甲酸酯污染的研究 1 前言 1 1 邻苯二甲酸酯概述 邻苯二甲酸酯类( p h t h a l i ca c i de s t e r s ，p a e s ) 是生产量大、应用广泛的 人工合成有机化合物，属芳香族二羧酸酯，多为高沸点、低蒸汽压、无色、 无臭油状液体。p a e s 是一种改性添加剂，用于增大塑料的可塑性和提高塑料 的强度，其含量有时可达高聚体本身的5 0 ( 石万聪等，2 0 0 2 ) 。大量研究表 明，邻苯二甲酸酯具有致突变、致癌和致畸性( 刘慧杰，2 0 0 4 ：邱东茹等， 2 0 0 0 ：王炜等，2 0 0 4 ) ，是一种难自然降解的且具有生物累积性及持久毒性的 环境激素类物质。目前世界各国都面临严峻的环境污染和环境安全性问题， 其中环境激素物质的生物累积性和生殖毒性等问题引起当前国际社会的高度 重视。 环境雌激素( e n v k o n m e n t a le s t r o g e n s ，e e s ) ，又称环境荷尔蒙 ( e n v i r o n m e n t a lh o r m o n e ) 或环境内分泌干扰物( e n v i r o n m e n t a le n d o c r i n e d i s r u p t i n gc h e m i c a l s ，e d c s ) 是一类存在于环境中，能进入人体内部，具有 类似雌性激素的作用，危害人体正常激素分泌的化学物质，多数是人工合成， 并随着人类生产和生活排放到环境中的污染物。参照美国国家环保局( e p a ) 和联合国环境规划署等文献的叙述，目前较一致性的描述是：进入生物体内， 可通过干扰生物体自身激素的合成、分泌、转运、结合、活性反应、代谢、 消解或产生类似生物体自身激素的作用，对生物有机体维护正常的动态平衡、 繁殖、生长及行为有不利影响的环境化学物质( 生物体外源物质) 。 目前，在美国化学文摘中登记的化学物质已超过2 0 0 0 万，进入环境的就 有数万种。此外，每年全球市场还要增加1 5 0 0 2 0 0 0 种新的化学物质( k o v l o c k rj 。1 9 9 6 ) 。这些化学物质都可能对环境以及人类健康构成极大的危害。1 9 9 7 年世界野生动物基金会w w f 列出6 8 种物质有内分泌紊乱作用( 详见附录1 ) 。 1 9 9 8 年，日本对自来水中的环境激素类物质进行监测，发现主要有8 类物质， 其中包括邻苯二甲酸酯类、7 , - - 酸2 乙基己酯、酚类、苯乙烯二聚体、三聚 体、1 7 雌二醇、氯化乙烯单体、苯乙烯单体、环氧氯丙烷等八类物质。1 9 9 9 年世界自然基金会公布的环境中被报告具有生殖和内分泌干扰作用的化学 物质清单( e d cl i s tc h e m i c a l si nt h ee n v i r o n m e n tr e p o r t e dt oh a v er e p r o d u c t i v e a n de n d o c r i n ed i s r u p t i n ge f f e c t s ) ，其中包括2 9 种除草剂、1 5 种杀菌剂、3 8 种 杀虫剂，4 种其它农药、3 9 种工业化合物和污染物( 包括铝、镉、铅、汞4 8 虫查查兰竺查兰堡主兰竺丝塞 种金属) 共计1 2 5 种我国2 0 0 2 年6 月开始实施的地表水环境质量标准 ( g h3 8 3 8 - 2 0 0 2 ) 中增加了多项有机污染物控制指标，其中的氯酚、滴滴涕、 邻苯二甲酸二丁酯、六氯苯、多氯联苯、六六六、林丹等都为内分泌干扰物 质。2 0 0 1 年3 月2 1 日，美国疾病控制中心( c d c ) 发布一份题为“人体暴露 于环境化学物质的国家报告”，对美国小范围人群尿中环境化学物质进行调 查，邻苯- e p 酸酯类物质就是其中调查的一类化学物质。 邻苯二甲酸酯( p a e s ) 是塑料中不可缺少的一种改性添加剂，用于增大 塑料的可塑性和提高塑料的强度这些邻苯二甲酸酯类与塑料分子的相容性 很好，它们之间由氢键或范德华力联接，彼此保留各自相对独立的化学性质 ( k l a m s m e i e rre ，1 9 8 1 ) 因此随使用时间的推移，可由塑料中转移到外环 境，造成对空气、水和土壤的污染。1 9 8 6 年世界上邻苯二甲酸酯年产量己至 少在2 0 0 万t 以上，其中最常用的邻苯二甲酸二异辛酯( d e h p ) 仅美国1 9 8 0 年的产量就在1 3 6 2 万t 以上( p a l a c k v aj ，e ta l ，1 9 8 6 ) 。由于塑料制品在工 农业生产和日常生活中的广泛使用，其产量不断增加，目前p a e s 已成为全球 最普遍存在的环境污染物( 中国环境优先监测课题组，1 9 8 9 ) 美国环保局将 六种邻苯二甲酸酯列入1 2 9 种重点控制的污染物名单中( l a n g t ，e t a l ，1 9 8 7 ) ， 包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二 甲酸= 正辛酯、邻苯二甲酸二( 2 乙基己基) 酯和邻苯二甲酸丁基苄基酯。 日本将邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯、 邻苯二甲酸二( 2 乙基己基) 酯、邻苯二甲酸二异庚酯、邻苯二甲酸二异癸 酯列入重点环境调查物质名单中。我国优先控制污染物黑名单中( m ec o r m i c k jh ，c ta l ，1 9 8 4 ) 列出了三种邻苯二甲酸酯，即邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二 甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二辛酯。因此，邻苯二甲酸酯类化合物被人们称 为“第二个全球性p c b 污染物”( w r i g h tpa ，e ta l ，1 9 8 7 ) 世界野生动物基 金会w w f 的环境激素名单中包括了8 种邻苯二甲酸酯类物质( 详见附录1 ) 。 邻苯二甲酸酯类化合物就是环境激素类物质中的一类重要化合物，可混合 在食物、空气和其它物质中，通过消化、呼吸器官和皮肤进入人体后经过体 内一系列化学反应，发挥了类似雌激素的作用，成为干扰人体内分泌的不可 低估的一种力量，致使人体肢体畸形、内分泌失调、生殖系统病变，出现精 子数量减少，乳腺癌发病率升高等不良后果。邻苯二甲酸酯类环境激素对人 体健康已构成了潜在危害，详见附录2 。 1 1 1 邻苯二甲酸酯的理化性质 9 三堕! ! 堡芝垫竺苎三! 墼塑望墨箜曼塞 邻苯二甲酸酯一般为无色透明的油状粘稠液体，是邻苯二甲酸的衍生物， 通常是从萘和邻二甲苯催化氧化生成邻苯二甲酸酐，然后邻苯二甲酸酐与各 种醇类酯化而获得，其反应式可表述为： 0 0 + h o r , h o r = 0 附录3 列出了常见的邻苯二甲酸酯的中英文名称和结构式。由表可知， 邻苯二甲酸酯由一个刚性平面芳环和两个可塑非线性脂肪侧链组成。其通式 为： 表1 1 常见的邻苯二甲酸醇的物理化学参数 t a b l e l - ip h y s i c a la n d 吐e m 蛔lp m p e r t yo f p 衄s 式中r 和r ，一般是指烷基，二者可以相同也可以不同。由于烷基的不同， 化合物的物理化学性质有一定的差别。表1 1 列出了常用邻苯二甲酸酯的物 一 坐查壅些查竺堡主兰竺丝奎 理化学性质数据由表1 1 可知，邻苯二甲酸酯类污染物水溶性低，水解慢， 易溶于有机溶剂，难挥发且具高脂溶性，属于中等极性物质。邻苯二甲酸酯 是亲脂性的有机污染物，其辛醇一水分配系数( k o w ) 较高，水溶性低，在 水环境中倾向于从水相向固体沉积物和生物体转移，以吸附态附着在固体颗 粒物上并在生物体内积累。 1 1 2 邻苯二甲酸酯的毒性 邻苯二甲酸酯类侵入人体的途径有呼吸道吸入、皮肤吸收和输血、肾脏透 析时候从静脉侵入人体。人类接触的最大来源可能来自食物，一个人每日从 饮食摄入的邻苯二甲酸酯类平均量估计为0 1 1 6 m g 。邻苯二甲酸酯类是环 境激素类物质，这类物质进入人体后，与相应的激素受体结合，干扰血液中 激素的正常水平的维持，从而影响人的生殖、发育和行为。邻苯二甲酸酯类 对人体健康的影响是一个慢性的过程，需要较长的时间才会出现，而且可以 通过胎盘和授乳产生跨代影响，所以目前主要通过动物实验对其毒性进行研 究。动物实验表明，邻苯二甲酸酯急性毒性不大，对a m 髂试验呈阴性反应， 但在大剂量情况下，对动物有致畸、致癌和致突变作用。其亚急性毒性主要 表现为损害肝、肾、睾丸，抑制精子形成，影响生殖机能等。邻苯二甲酸酯 含有较弱的雌性荷尔蒙活性成分。对大白鼠的饲料投放d e h p 后发现雌性大 白鼠性周期延长，血清中雌性激素浓度减轻；妊娠大白鼠胎鼠死亡率上升， 并出现畸形胎鼠。对雄性大白鼠投放d e h p 以后，年轻雄性大白鼠出现输精 管萎缩和前列腺重量减轻的症状。此外，动物试验还表明，邻苯二甲酸酯具 有影响生物体内分泌和导致癌细胞增殖的作用( 冯碧等，2 0 0 2 ) 邱东茹等 ( 2 0 0 0 ) 对环境激素扰乱动物内分泌效应进行研究，指出邻苯二甲酸酯对动 物的生化效应主要表现为过氧化酶体增生、足细胞毒性、肝脏促进作用、抗 雄激素等，对啮齿类及其它动物的整体效应表现为肝癌、睾丸萎缩、尿道下 裂等。余增丽等( 2 0 0 3 ) 研究表明，邻苯二甲酸二丁酯可促进女性生殖肿瘤 细胞增殖作用。王明燕( 2 0 0 2 ) 研究表明d e h p 具有微核和染色体效应，既 d e h p 具有潜在的致癌性高丽芳等( 2 0 0 5 ) 用d e h p 对小鼠胚胎实验，研 究表明d e h p 可导致胚胎形态发育异常，主要表现为骨骼、心血管系统、眼 和神经管畸形总而言之，邻苯二甲酸酯类对人类和生物都存在潜在的危害。 1 2 邻苯二甲酸酯污染研究 1 2 1 样品的前处理方法 三堕堕! 堡芏丝塑苎三! 墼堕望型堕堕塞 环境样品不同于一般样品，对采样、保存、运输、处理、分析等操作过 程均有一系列特殊的要求，它通常需要进行预处理后才能进行各种仪器分析。 否则不仅得不到可靠的数据，而且还会污染测试系统，影响仪器的性能。样 品前处理包括被测物的提取、净化和浓缩。样品前处理的一般要求是除去影 响测定的干扰物，被测组分损失少、操作简便、省时、成本低廉，对人体和 环境无害。常用的样品前处理方法有以下几种： ( 1 ) 液液萃取 液液萃取( l i q u i dl i q u i de x t r a c t i o n ，l l e ) 是环境水样品最为广泛应用 的样品前处理方法，过去美国e p a 5 0 0 ，6 0 0 ，8 0 0 系列方法大都采用这个方案。 如美国环保局测定城市和工业废水中邻苯二甲酸酯的标准方法( 6 0 6 方法) 中 ( 1 9 8 6 ) ，水样前处理如下：取1 0 0 0 m l 水样，以3 6 0 m l 二氯甲烷萃取，萃取 液经无水硫酸钠干燥后，在k - d 浓缩器中浓缩到约l m l ，加入正己烷5 0 m l 再进行浓缩，浓缩到l m l 后，正己烷定容到1 0 0 m l ，进行气相色谱测定。韩 关根等( 2 0 0 1 ) 用此法了解邻苯二甲酸酯类化合物对城镇供水的污染情况。 台湾环境署( 2 0 0 2 ) 采用液液萃取法( n i e a1 1 8 1 1 2 1 c ) 以二氯甲烷为萃取 剂，气相色谱( g c ) d g 子捕捉检测器( e c d ) 分析样品中所含邻苯二甲酸酯 类物质。 液液萃取兼有富集和排除基体干扰的效果，但该方法要耗用较大量的有机 溶剂并易引入新的干扰，还需要费时的浓缩步骤，易导致被测物的损失。当 组分含量较低时，萃取法有时不能满足分析测定的要求，需要用吸富柱富集。 金朝晖等( 1 9 9 8 ) 采用国产1 3 4 0 2 0 大孔吸附树脂吸附水中邻苯二甲酸酯类化 合物，d b p 与d e h p 回收率分别为9 3 6 和8 3 0 。微波协助萃取( m a e ) 是将样品( 固体) 置于用不吸收微波介质制成的密封容器中，利用微波加热 来促进萃取，回收率一般优于索氏提取和超声波萃取法c h e e 等( 1 9 9 6 ) 利 用微波萃取技术萃取海洋沉积物和土壤中的邻苯二甲酸酯，回收率较高，该 法易于实现自动化。 ( 2 ) 固相萃取 固相萃取( s o l i d p h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) 是2 0 世纪7 0 年代初发展起来 的样品前处理技术。固相萃取方法采用高效、高选择性的固定相，与溶剂萃 取法相比能显著减少溶剂用量，简化样品预处理过程。固相萃取是净化和富 集相结合的方法，特别适用于液体样品，样品量不受限制，少到几毫升多至 几十升都可适应。其一般步骤，将液态或溶解后的固态样品带入活化过的固 坐奎奎兰兰查兰塑主兰垡丝苎 相萃取柱中，然后利用真空或加压等方式使样品进入固定相，一般来说，固 相萃取保留所需组分和类似的其它组分。并尽量减少不需要的样品组分的保 留。保留的样品杂质组分可用某种溶剂淋洗掉，然后用另一种溶剂把待测组 分从固定相上洗脱下来。 戴树桂等( 2 0 0 0 ) 使用c 1 8 固相萃取柱，研究了环境水样中邻苯二甲酸 酯类化合物的固相萃取预富集方法，除d e h p 外，d m p 、d e p 、d b p 的回收 率在9 6 5 1 2 0 范围内，可以取代液液萃取。固相萃取在处理大量样品时， 仍是一项费时、费力的工作，因此进行s p e 与其它分析技术的联用十分必要。 b r o s s a ( 2 0 0 2 ) 等建立了s p 陇c - m s ( s o l i d - p h a s e e x t r a c t i o n - c r a s c h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ) 在线联用技术，成功分析了水样中3 种 内分泌干扰物。 ( 3 ) 固相微萃取 固相微萃取( s o l i d - p h a s em i c r o - e x t r a o n ，s p m e ) 是2 0 世纪9 0 年代发 展起来的一种新型、高效的样品预处理技术，它克服了以往预处理的诸多不 足，是一种集采样、萃取、浓缩，进样于一体的样品前处理技术。固相微萃 取法是在注射器的针头部位涂上一层相当于色谱固定液的物质后，直接将其 浸入液体样品或液体、固体的顶上空间，萃取、浓缩有机物后，随即将注射 器插入气相色谱仪的进样口加热，脱附有机物质，使被提取的物质进入色谱 柱进行分离和测定由于这种富集方法不受样品基体的限制，目前已被广泛 应用于环境样品中，尤其是含有痕量有机物样品的分析。s p m e 是一种无溶 剂萃取技术，并具有操作时间短，样品用量少，重现性好，精密度高，检出 限低等优点，已成为分析方法研究的一个方向。但萃取涂层易磨损，使用寿 命有限。基于固相微萃取的特点，它常与色谱联用。固相微萃取技术气相色 谱联用( s o l i d - p h a s em i c r o - e x t r a o n - g a sc h r o m a t o g r a p h y ，s p m e 缶圮) 和固 相微萃取技术液相色谱联用( s o h d - p h a s em i c r o - e x t r a c t i o n - l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ，s p m e - l c ) 已用于测定p a e s ( p e n a l v e ra ，e ta l ，2 0 0 0 ； m a t ，e ta l ，1 9 9 9 ；刘振岭等，2 0 0 2 ) 。 ( 4 ) 超临界流体萃取 超临界流体萃取( s u p e r c r i t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ，s f e ) 是利用超临界条件 下的流体作为萃取剂，从环境样品中萃取出待测组份的分离技术。超临界流 体的性质介于气体和液体之间，既有液体的高密度，能溶解各种不溶于气体 的物质，又有气体的粘度小，渗透力强等特点，能快速高效地将被测物从样 三堕苎! 堡芏丝竺苎三! 墼塑堡墨塑堡塞 品基质中分离出来。s f e 的萃取效果优于常规液、固萃取，用样量小，由于 不用一般的有机溶剂，可免除浓缩步骤，又避免了二次污染的干扰。目前最 常用的流体是c 0 2 ，但由于c 0 2 的极性低，不适用于萃取极性和离子型化合 物。s f e 的另一特点是易于与c c - h p l c 在线联机，对一些热不稳定的待测 物则可考虑采用与超临界色谱在线联机。s f e 对于液体样品的摹取十分有限， 通常要把样品先吸附在吸附剂上再干燥，然后用超临界流体进行萃取。如果 直接萃取，难免会有少量的样品基体溶入超临界流体萃取剂，在减压过程中 冷凝析出固体，堵塞系统，而且会给以后的测定带来影响。另外由于超临界 流体萃取需要较为庞大的仪器设备，限制了它在野外与现场的采样处理。 ( 5 ) 膜分离技术 在膜分离中，可利用待测物与溶剂或伴有大分子物质( 如蛋白质或其它 高聚物) 的传递速度的差异而使彼此得以分离。常见的膜材料有聚丙烯酸、 聚氯乙烯、聚酯、聚四氟乙烯或偏氟乙烯、纤维素、玻璃纤维等，形状有片 状、卷状、碟状、柱状和中空状，尺寸和厚度视需要而定。根据待测物和基 体的性质，选用适当的孔径和孔径分布，疏水或亲水型材料，并兼顾热稳定 性。其它的膜分离，如超滤和反渗透也可应用于某些样品的预处理，支载液 膜的膜分离与毛细柱色谱或电泳结合成为环境污染物分析的一个新内容。 有些环境样品组成比较复杂，如污染源、生活污水、动物组织等，经初 步预处理后，还伴有相当量的共萃取的类脂物或其它杂质，不能直接进行色 谱分析，需要做进一步的净化净化的目的是进一步突出待测物，利于最终 的分析检测。常见的净化方法有氧化铝净化、硅酸镁( 俗称弗罗里硅土) 净 化、硅胶净化、凝胶渗透色谱( g p c ) 净化、酸- 碱分配净化、硫净化和浓硫 酸高锰酸盐净化。邻苯二甲酸酯的净化方法主要有氧化铝净化、硅酸镁( 俗 称弗罗里硅土) 净化和凝胶渗透色谱( g p c ) 净化。美国环保局测定城市和 工业废水中邻苯二甲酸酯的标准方法( 6 0 6 方法) ( 1 9 8 6 ) 采用弗罗里硅土柱 和氧化铝柱作为净化柱。台湾检测邻苯二甲酸酯时的净化方法有两种( 台湾 环境总署，2 0 0 2 ) ，一种矾土管柱净化法及硅酸镁管柱净化法，另一种是凝胶 渗透净化法。孟平蕊等( 1 9 9 6 ) 采用微型硅胶柱净化、浓硫酸纯化的实验方 法作为邻苯二甲酸酯的净化方法。王西奎等( 1 9 9 5 ) 采用薄层层析小粒径硅 胶作为柱填料分离邻苯二甲酸酯，分离效果好，回收率高。 1 2 2 样品的分析测试方法 样品中邻苯二甲酸酯的测定主要包括以下几种： 1 4 坐查奎些查竺璺主兰堡堡苎 ( 1 ) 分光光度法 邻苯二甲酸酯类在紫外区2 2 0 2 3 0 n m 范围内2 2 4 n m 处有最大吸收峰， 在2 7 0 2 8 0 n m 内2 7 5 n m 处有最大吸收峰。因此分光光度法一般选择2 2 4 n m 或2 7 5 n m 作为工作波长，其灵敏度和重现性都较好。印晖等( 2 0 0 6 ) 采用紫 外分光光度法测定一次性使用体外循环管道中d e i - i p 溶出量，可以满足一次 性使用体外循环管道中d e h p 溶出量的质量监控需求。金朝晖( 1 9 9 8 ) 等采 用紫外分光光度法，在波长2 2 4 n m 测定了邻苯二甲酸酯类化合物。但是，紫 外分光光度法所检测的为邻苯二甲酸酯类的总含量