運用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性探究

許娟娟 陳歡 張蘇偉

（浙江省環境監測中心 浙江杭州 310015）

運用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性探究

許娟娟 陳歡 張蘇偉

（浙江省環境監測中心 浙江杭州 310015）

隨著我國經濟的快速發展，人們生活水平逐漸提高，人們越來越關注生態環境問題。生態環境關系著國民經濟的發展以及人們的生活質量，是我國經濟發展過程中必須重視的一個事項。城市生態環境中的有機氟污染物，嚴重的影響人們的身體健康，不利于人們生活質量的提升。本文主要針對典型植物對環境中存在的有機氟污染物進行監測的可行性進行深入的研究，通過循環中子活化對苔蘚中的可萃取有機氟、總氟以及全氟化合物的含量進行分析。

典型植物；監測；環境；有機氟污染物；可行性

1 前言

全氟化合物，實質上就是指氟將全部的碳鏈上氫原子取代之后，形成的一種人造疏水疏油性質的有機氟化物。全氟化合物具有優良的表面活性，因此被廣泛應用于涂料、乳化劑以及防污劑等多個領域中；由于全氟辛酸、全氟辛烷磺酸鹽被納入持久性有機污染物的名單中，全氟化合物已經成為各個國家優先進行控制的污染物，全氟化合物能夠與植物蛋白相互結合，并且蓄積，例如：全氟辛酸與全氟辛烷磺酸鹽能夠與小麥相結合，并且在水土與作物間運移。為了分析與研究典型植物對于環境中全氟化合物具有的指示作用，通過高效液相色譜-質譜聯用技術分析苔蘚葉片中13種全氟化合物的殘留狀況。

2 運用典型植物監測環境中有機氟污染物可行性的試驗研究

2.1 主要的儀器設備與試劑

采用高純鍺γ譜儀與微型中子源核反應堆對可萃取有機氟與總氟的總量進行分析，使用高效液相色譜-質譜聯用儀對全氟化合物的種態進行分析，試驗采用甲基叔丁基醚、醋酸銨、甲酸以及甲醇作為色譜純，四丁基硫酸氫胺、氨水作為優級純，試驗用水為18.2MΩ·cm超純水；標樣為氯化鉀基準物質、茶葉標準參考物質以及全氟化合物混合外標與內標（來自加大拿Wellington），13種全氟化合物混合外標使用甲醇逐級進行稀釋，將其稀釋為5個質量濃度，即 5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L以及 60μg/L，應用于高效液相色譜-質譜聯用標準工作曲線，使用甲醇對8種混合內標進行稀釋處理，稀釋至200μg/L，將其作為備用。

2.2 采集、制備樣品

地衣、杜鵑、馬尾松、樟樹、苜蓿、唐菖蒲、銀樺、苔蘚8種植物采集于某一地區的植物園內，每一份樣品的保險質量大約為300g左右。使用超純水對采集的樣品進行清洗之后，對其進行冷凍干燥，使其處于恒重狀態，再將樣品進行粉碎處理，然后將其放入聚丙烯瓶中，將一部分置于干燥器中備用。稱取20mg苔蘚粉末，將其熱封在聚乙烯薄膜袋之后，再將其熱封在跑兔管中，使用循環中子活化分析苔蘚中含有的總氟，去取1g苔蘚粉末將其放在50mL的離心管中，然后在離心管中加入堿甲醇溶液30mL0.1mol/L，經過16h的搖床振蕩之后，離心15min，轉移上清液到另一支50mL的離心管中，加入甲醇10mL，重提2次，與上清液合并，然后氮吹濃縮為5mL，在離心管中取1mL熱封在聚乙烯管之后，再將其在跑兔管內熱封，采用循環中子活化分析可萃取有機氟。稱取1g植物粉末，將其放入50mL的離心管中，然后加入10ng全氟化合物混合內標與堿甲醇溶液30mL0.1mol/L，按照可萃取有機氟的試驗流程進行萃取，這一過程中合并的上清液采取氮吹方式，讓其處于干燥狀態，然后加入10mL0.25mol/L的K2CO3、超純水5mL、四丁基硫酸氫胺5mL0.5mol/L、甲基叔丁基醚20mL，經過30min的搖床振蕩之后，離心15min，醚相轉移到另一支50mL的離心管中，水相使用甲基叔丁基醚15mL重提2次，與醚相合并，氮吹至干，將甲醇定容在1mL范圍內，使用高效液相色譜-質譜聯用分析全氧化合物的種態。

2.3 分析與計量

循環中子活化分析在9×1011n·cm-2·s-1中子通量下，測量時間=照射時間=30s，等待時間=冷卻時間=2s，循環7次。對1633keV處20F的γ能峰進行測量，Gamma Vision采集譜圖，利用Win Span解譜，總氟將茶葉標參作為標準，可萃取有機氟將KF標準溶液作為標準，使用相對法定量。高效液相色譜使用Agilent EclipseXDBC18(3.5μm×150mm×2.1mm)分析柱，進樣體積為20μL。

2.4 質量保證與控制

在高效液相色譜分析下，可萃取有機氟空白流程與總氟空白本底的γ譜圖都沒有見到1633keV能峰，根據苔蘚樣品Gamma Vision譜圖顯示，F與Na質量濃度比值≤5，沒有超過F與Na的最低干擾比值，所以苔蘚中23Na（n，ɑ）20F的與原子本底的干擾可以忽略不計?；?m（bDc）1/2/sDc，苔蘚中的可萃取有機氟的檢測限為0.20γg，總氟檢測限為0.58γg。

為了能夠有效的控制外源性污染，全氟化合物分析使用經過甲醇清洗過的聚丙烯器皿，同時開展全程空白實驗，空白基質是堿甲醇反復提取之后殘留的苔蘚粉末。全氟化合物分析流程在10γg/kg加標質量分數水平以下，13種全氟化合物回收率處于78%-122%范圍以內，變異系數范圍處于1.5%-17%范圍以內，滿足美國EPA的要求（100±40）%，在5-μg/L質量濃度范圍內，13種全氟化合物線性相關系數在0.9907-0.9997范圍內，檢測限范圍處于0.01-0.66ng/L之間，符合分析標準。

2.5 可行性研究結果

經過上述對苔蘚含有的可萃取有機氟、總氟以及全氟化合物的研究顯示，通過苔蘚中的全氟化合物的殘留狀況，能夠指出環境中有機氟污染物的污染情況，還能夠將污染的風險暴露出來，具有可行性。

3 結語

相應的環境與條件下，苔蘚蓄積全氟化合物的能力要明顯好于地衣、杜鵑、馬尾松、樟樹、苜蓿、唐菖蒲、銀樺。苔蘚中的氟化物主要為無機氟，可萃取有機氟作為輔助；根據對某一地區中環境中全氟化合物的分布情況以及形成原因進行分析，表明通過苔蘚監測環境中有機氟污染物具有可行性。

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[2]蔡亞歧，王亞華，江桂斌.斯德哥爾摩公約新增持久性有機污染物的一些研究進展[J].中國科學，2010（02）.

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