三氯卡班在水生生态系统中的迁移与分布研究

来源 :济南大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:hbjxwjy
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三氯卡班(TCC)是一种应用于个人护理用品的广谱杀菌剂。随着TCC使用量增大,其在环境中也不断被检出,并成为了一种普遍的环境污染物。虽然人们已经建立了许多水体、土壤的分析方法,但是关于鱼体中的TCC检测方法很少。本文为了建立一种新的鱼体组织中TCC残留量的分析方法,对其萃取技术、净化技术和色谱分离技术进行了研究。同时我们将该方法应用于污水处理厂中的水体和实际鱼样中TCC检测,并进一步研究了水体和鱼体间的TCC迁移和分布规律。主要的观点如下。本文通过加速溶剂萃取(ASE)、中性氧化铝固相萃取净化(SPE)和配备了电喷雾离子源的快速液相分离色谱-三重四级杆串联质谱技术(HPLC-ESI-MS/MS)建立了鱼体组织中残留TCC的分析方法。2g鱼肉用溶剂正己烷/二氯甲烷(1:1,V/V)在室温、1500psi条件下用ASE提取3次后得到萃取液。萃取液再通过10%水失活的中性氧化铝柱净化,最后用HPLC-ESI-MS/MS对目标物TCC进行检测。该方法的最低检出限(MDLs)和最低定量限(MQL)分别为0.039μg/g(以脂肪含量计)和0.13μg/g(以脂肪含量计)。对每克鱼肉样品(湿重)分别加标1、2、5、10ng TCC的回收率在87.13%—113.08%之间,相对标准偏差(RSD)为8.22%,样品检测的日内精密度和日间精密度分别为4.00%—8.85%和6.78%—16.28%。同时样品的基质效应为96.48%,对样品检测结果影响不大。本文对济南市某些污水处理厂进水、出水分析发现,其进水和出水TCC浓度分别为1152.9—2755.6ng/L和337.3—1106.7ng/L,污水处理工艺对TCC的去除率分别为60%—80%。通过对污水处理厂的生物指示池的鱼样分析可知,长期暴露于TCC水体中的鱼体组织TCC浓度在142.9—586.6ng/g之间,鱼体样品中TCC检出率为100%。由此验证了ASE—SPE—HPLC-ESI-MS/MS方法的可靠性、稳定性、灵敏性和高效性。本论文同时建立了简易水生生态系统,探究了水系统中TCC在水体和鱼体之间的迁移与分布规律。通过研究发现水系统中,随着鱼暴露时间的增加,前3小时水中的TCC浓度逐渐降低,而鱼体中的TCC浓度逐渐升高;鱼体内的TCC浓度在3小时达到吸收平衡,并且是一个动态的平衡过程。此时鱼体中TCC平均富集系数约为1479,logBCFL等于3.17。在水体浓度为15—60ng/mL的范围内,鱼体中的TCC浓度随水体TCC浓度增加而增加。鱼体内的TCC在纯净的水体中经过96小时排除(代谢)后,其浓度下降到初始值的1%左右,鱼体内的部分TCC会通过排除(代谢)作用排除体外,部分会转化成为其他物质。通过对鱼体组织物理吸附及解吸实验可知,鱼体对TCC的吸附一部分是表面的渗透吸附,并能迅速释放到水体中;另一部分是生物吸收。TCC在鱼体中的浓度分布规律为鱼肉>内脏>鱼头>鱼皮>鱼鳞≈鱼鳍;各部位TCC含量分布规律是内脏>鱼头>鱼肉>鱼鳞≈鱼鳍>鱼皮;鱼体各部分组织并没有因吸附TCC平衡后继续吸附而显著增加其浓度。通过初步建立的实验室模型可知,鱼体通过对水体中的TCC进行富集,将会对处于食物链顶端的人类健康造成潜在的环境健康风险,同时也将为进行进一步的研究水生生态系统中TCC迁移与分布规律打下基础。
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