题名氯化石蜡的检测技术及其环境行为研究
作者王坤然
答辩日期2020-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师高丽荣
关键词全二维气相色谱, 短链氯化石蜡 中链氯 化石蜡 土壤 母乳 Two-dimensional Gas Chromatography, Short Chain Chlorinated Paraffins, Medium Chain Chlorinated Paraffins, Soil, Human Milk
学位名称工程硕士
其他题名Detection Technology and Environmental Behavior of Chlorinated Paraffins
学位专业环境工程
英文摘要

      氯化石蜡chlorinated paraffins CPs 是烷烃的氯化衍生物, 按碳链长度分为 短链氯化石蜡( short chain chlorinated paraffins SCCPs)、中链氯化石蜡 medium chain chlorinated paraffins MCCPs)和长链氯化石蜡 long chain chlorinated paraffins LCCPs 其中 SCCPs因为 具有 半挥发性 、 毒性 、生物蓄积性 能够长距离迁移 于 2017年 5月被 正式列入 到《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》 的 附件 A受控名单 MCCPs性质与 SCCPs相似,近年来也受到广泛关注。 CPs 种类繁多,其同系物和同分异构体有成千上万种,共流出物使 CPs一维气相色谱的色谱峰呈驼峰,无法达到同类物间完全分离,分析仍十分困难。 且 中国是 CPs生产大国, CPs污染形势更为严峻, 因此 研究 CPs的检测技术、 我国环境和 人体 样品中 CPs的 含量水平 、 评估 人体健康风险 尤为重要 。 土壤为 CPs重要的汇,土壤中的 CPs会通过再挥发、扩散等途径向其他环境介质迁移,还能通过皮肤接触、呼吸摄入等多种途径间接进入人体 普通居民母乳中 CPs的负荷水平能反 映 各地区人体中 CPs的暴露 情 况 还能了解敏感人群婴幼儿的摄入水平及健康风险 。 因此,本文 对 CPs的全二维气相色谱 -质谱检测技术进行研究,并检测 云南及河北地区的土壤 和 我国普通居民母乳 中 CPs的 暴露 水平 ,分析其赋存 特征 并评估 暴露 风 险 。
        对CPs的全二维气相色谱 -质谱 GC × GC ECNI MS 检测技术进行研究。GC  × GC ECNI MS 通过 2 次进样实现了对 48 种 SCCPs 和 MCCPs 同类物进行定量分析。一方面去除了来自 SCCPs 和 MCCPs 同类物之间的定量干扰,另一方面 GC × GC 因色谱峰重叠引起的干扰更小,提高了不同碳数和氯化度的 CPs 同类物的色谱分离程度,其检测灵敏度提高、检出限降低。 利用 GC × GC ECNI MS对 云南、河北某地区土壤 和 我国居民母乳 中 的 CPs 进行研究。 。土壤中 SCCPs、MCCPs和 C9-CPs的 MDL分别为 7、 10和 6 ng/g。 13 C 10 反式氯丹的回收率为82.8% 109.7% 。母乳中 SCCPs 和 MCCPs 的 MDL 分别为 50 和 90 ng/g lw 13 C 10反式氯丹的回收率为 78.6% 109.1% 。 结果显示, 该 方法重现性 良 好,回收率较高, 适 用于实际环境 和母乳 样品中 CPs 的研究。
      对云南地区 110份土壤样品( 混合成 22份混样)的 SCCPs MCCPs和 C9-CPs的含量水平、同类物组成特征及暴露风险进行研究。 SCCPs MCCPs和 C9-CPs的浓度分别为 79 948 ng/g(均值 348 ng/g 20 1206 ng/g(均值 229 ng/g和 8 109 ng/g(均值 39 ng/ g)),与其他地区相比,云南土壤中的 SCCPs和 MCCPs含量处于中等水平。东部地区土壤中 SCCPs MCCPs和 C9-CPs的浓度 相对 较高,西部地区土壤中 SCCPs MCCPs和 C9-CPs的浓度较低。人类活动和大气沉积可能影响该地区 CPs的负荷水平和空间分布。 C9-CPs同类物占 C9–13-CPs总浓度的 15.6%。 C10Cl6-7是 SCCPs含量最高的同类物。对于 MCCPs C14 Cl6-7是主要的同系物。 主成分分析结果 表明,该地区土 壤中的 C9-CPs和 SCCPs有相似的污染源。初步的风险评估 结果 显示 ,当前云南土壤中 的 SCCPs和MCCPs没有 对土壤生物构成明显的生态风险。
      对河北某地区 130份 土壤 样品( 混合成 26份混样) 的 SCCPs MCCPs和C9-CPs负荷水平、 空间分布 和 同类物组成特征 进行分析。 SCCPs MCCPs和 C9-CPs的含量分别为 19 1456 ng/g(均值 234 ng/g 、 <10 385 ng/g(均值 54 ng/g和 <6 39 ng/g(均值 11 ng/g 与其他地区相比,该地区土壤中的 SCCPs含量处于中等水平, MCCPs和 C9-CPs处于较低的含量水平。工厂和生活垃圾附近的土壤中 CPs浓度较高。 C9-CPs同类物占 C9–13-CPs总量的 14.6%。 C10-CPs是SCCPs含量最高的 碳 同类物, Cl6-CPs和 Cl7-CPs是主要的氯同类物;对于 MCCPs主要的碳 同系物 是 C14-CPs,主要的氯同类物是 Cl7-CPs和 Cl8-CPs。 土壤中 C9-CPs、SCCPs和 MCCPs的污染源相似。风险评估结果表明,该地区土壤中 的 SCCPs和 MCCPs未 对土壤生物造成风险。
       依托第三次全国 母乳监测 项目 对我国 11个省份 2020份 普通居民母乳 样品中 SCCPs和 MCCPs的浓度水平和同类物组成特征进行系统的研究,并在此基础上 进一步 分析母乳中 CPs的含量水平随时间变化的趋势及婴幼儿的 CPs暴露风险。结果显示 我国居民母乳中 SCCPs和 MCCPs的 含量分别为 99‒2220 ng/g lw和 89‒1974 ng/g lw,与其它地区相比 我国居民母乳中 SCCPs和 MCCPs处于较高的 暴露水平 。 其中 SCCPs以 C10-11Cl6-7为主, MCCPs以 C14Cl7-8同类物为主。2017年与 2011年相比,母 乳中 SCCPs含量有所下降,而 MCCPs含量呈上升趋势 ,人群暴露环境 中 SCCPs和 MCCPs的变化导致人体中 CPs暴露特征也发生变化 。 河南、 浙江 等地区居民母乳中 CPs的负荷水平较高, 可能与该地区 CPs产品的生产使用量较大相关。 本研究对各地区 CPs的生产排放管控具有重要意义。目前通过母乳喂养摄入的CPs未 对婴儿构成显著的健康风险, 但我国还没有对CPs的生产及排放进行管控, CPs的人体暴露具有长期持续及逐渐累积的特点,CPs给人群带来的健康风险需要我们持续的关注。

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内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/43663]  
专题生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
王坤然. 氯化石蜡的检测技术及其环境行为研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2020.
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