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土壤和灌溉水中邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱测定

2013-11-21高学鹏欧阳海平罗六保

化学研究 2013年5期
关键词:蔬菜基地灌溉水沙河

高学鹏,欧阳海平,罗六保

(江西应用技术职业学院 应用化学系,江西 赣州 341000)

邻苯二甲酸酯(PAEs)主要用作增塑剂以增大塑料的可塑性和提高塑料的强度,同时也用作农药载体,也是驱虫剂、化妆品、香味剂、润滑剂和去泡剂的生产原料. 由于PAEs的大量生产与广泛使用,以及其以非共价键形式与塑料结合,因而较容易释放出来进入环境,广泛存在于水、大气、土壤及生物体中. PAEs属环境激素类化合物和内分泌干扰物[1],其对内分泌的扰乱可产生雌激素效应,使精囊萎缩、精子数量减少乃至生殖能力下降等. 因此,美国国家环保局(US EPA)和中国环境监测总站均将其列为优控污染物. 近年来对邻苯二甲酸酯的关注越来越多,有多篇文献报道了不同地区邻苯二甲酸酯的污染状况[2-8],但是未见关于赣州市邻苯二甲酸酯污染的报道,所以研究赣州蔬菜基地的PAEs污染情况具有一定的意义.

本文作者选择赣州市4个代表性的蔬菜生产基地进行取样分析,采用气相色谱-质谱(GC-MS)外标法,对土壤和灌溉水中的6种PAEs化合物的分布进行了研究.

1 实验部分

1.1 试剂及仪器

正己烷、二氯甲烷、丙酮、乙醚等有机溶剂;6种邻苯二甲酸酯标准物质:邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP));以上试剂均为分析纯. QP-2010型GC-MS,毛细管柱型号为DB-5: 30 m×0.25 mm×0.25 μm.

1.2 样品采集

选取了赣州市郊的4个主要蔬菜生产基地(分别为赣县五云蔬菜基地、水东镇马祖岩蔬菜基地、湖边蔬菜基地、沙河蔬菜基地)作为取样点,采集了土壤和灌溉水样品. 每个基地采集表层(0~20 cm)土壤样品3个,每个样品由6~8个采样点的土壤混合均匀后按四分法留取1公斤左右,然后在室内自然风干粉碎后过2 mm筛备测;每个基地采集灌溉水样品3个. 采样时间为2012年7月.

1.3 样品预处理

土壤样品的预处理参考了US EPA3550B方法,采用丙酮超声提取和硅胶柱净化,样品氮吹浓缩后上机检测,具体步骤见参考文献[9]. 灌溉水的预处理采用正己烷萃取,萃取液直接进样分析.

1.4 样品的测定

GC-MS的分析条件如下:进样口温度280 ℃,离子源温度220 ℃;载气(高纯氦气)流量1.5 mL/min;程序升温为初始温度45 ℃持续2 min(35 ℃/min)-110 ℃(15 ℃/min)-130 ℃(10 ℃/min)-235 ℃(20 ℃/min)-270 ℃(停留8 min);进样量为1 μL;采用PAEs化合物混合标样0、1、2、3、4、5 mg/L作标准曲线,外标法定量,空白实验加标回收率为81%~90%.

2 结果与讨论

2.1 土壤中PAEs的分布特征

对处理好的土壤样品进行测定,测定结果见表1. 从表1可知,总体上这4个基地受污染程度都很小,远远低于美国土壤PAEs化合物的治理标准[6];各种化合物的检出率各不相同,其中DMP、DEP和DOP都未检出,而DEHP在4个基地中均检出;各个蔬菜基地检出的PAEs种类不同,五云基地只检出DEPH这一种化合物,检出PAEs种类最多且含量最高的是沙河基地,这可能与沙河蔬菜基地周边的庞大沙河工业园有关.

表1 蔬菜基地土壤中PAEs化合物的含量(mg/kg)Table 1 Concentrations of PAEs compounds in soil from vegetable fields (mg/kg)

注:ND表示未检出

2.2 灌溉水中PAEs的分布特征

对处理好的灌溉水样品进行测定,测定结果见表2. 从表2可知,蔬菜基地灌溉水中6种PAEs化合物的总含量(ΣPAEs)为0.197~1.318 μg/L. 不同基地之间含量高低为:沙河基地>马祖岩基地>湖边基地>五云基地. 其中沙河基地检出4种化合物,而其他三个基地分别检出2种化合物. 化合物DBP和DEHP检出率为100%,DEP、BBP的检出率为25%,而DMP、DOP均未检出. 从总体上看,赣州蔬菜基地灌溉水中的PAEs总含量比东莞[3]、广州[6]、南昌[7]等蔬菜基地、农田要低得多.

表2 蔬菜基地灌溉水中PAEs化合物的含量(μg/L)Table 2 Concentrations of PAEs compounds in irrigating water from vegetable fields (μg/L)

注:ND表示未检出

3 结论

赣州市郊区典型蔬菜基地的土壤中6种PAEs化合物总含量(ΣPAEs)在0.038~0.691 mg/kg,灌溉水中6种PAEs化合物总含量(ΣPAEs)在0.197~1.318 μg/L . 6种PAEs中,DEHP化合物在全部的土壤和灌溉水中均被检出,而DMP与DOP两种化合物无论在土壤还是灌溉水中均未检出,因此,赣州市蔬菜基地广泛存在的PAEs污染物为DEHP,但含量都很低. 从土壤和灌溉水的检测结果看,赣州蔬菜基地受PAEs污染很小.

参考文献:

[1] 孙文闪, 田富饶, 杨 委, 等. 液相色谱法同步测定化妆品中6种邻苯二甲酸酯[J]. 化学研究, 2013, 24(1): 82-85.

[2] 林兴桃, 王小逸, 任 仁. 环境内分泌干扰物-邻苯二甲酸酯的研究[J]. 环境污染与防治, 2003, 25(5): 286-289.

[3] 张茂生, 李明阳, 王纪阳. 东莞市蔬菜基地邻苯二甲酸酯(PAEs)的污染特征研究[J]. 广东农业科学, 2009, 6: 172-175.

[4] 贾 宁, 许恒智, 胡亚丽, 等. 固相萃取-气相色谱法测定北京市水样中的邻苯二甲酸酯[J]. 分析试验室, 2005, 24(11): 18-21.

[5] 迟 杰, 康江丽. 水体中悬浮颗粒物对酞酸酯的吸附和解吸特性[J]. 环境化学, 2006, 25(4): 405-408.

[6] 蔡全英, 莫测辉, 李云辉,等. 广州、深圳地区蔬菜生产基地土壤中邻苯二甲酸酯PAEs研究[J]. 生态学报, 2005, 25(2): 283-288.

[7] 熊鹏翔, 龚 娴, 邓 磊. 南昌市农田土壤和水样中邻苯二甲酸酯污染物的分析[J]. 化学通报, 2008, 8: 636-639.

[8] 张蕴辉, 陈秉衡, 郑力行, 等. 环境样品中邻苯二甲酸酯类物质的测定与分析[J]. 环境与健康杂志, 2003, 20(5): 283-286.

[9] 关 卉, 王金生, 万洪富, 等. 雷州半岛典型区域土壤邻苯二甲酸(PAEs)污染研究[J]. 农业环境科学学报, 2007, 26(2): 622-628.

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