土壤中人工甜味劑的來源和淋溶行為研究.pdf

1、人工甜味劑(Artificial Sweeteners)是一類廣泛應(yīng)用于食品、飲料、藥物和個人護理品的人工合成或半合成的蔗糖替代品。目前，人工甜味劑已在污水處理廠進出水、地表水、地下水等水體中被廣泛檢出，而且一些甜味劑表現(xiàn)出較強的穩(wěn)定性，因此在近幾年逐漸成為研究者們關(guān)注的焦點。
　　本文優(yōu)化并建立了土壤中人工甜味劑的前處理與分析方法，對天津市土壤中人工甜味劑的分布與來源進行了初步調(diào)查與分析，應(yīng)用土柱淋溶實驗初步研究了典型人工甜味劑

2、在兩種土壤中的淋溶行為，并探討了土壤理化性質(zhì)對人工甜味劑淋溶行為的影響，以期為評價人工甜味劑對地下水環(huán)境的風(fēng)險提供理論依據(jù)。
　　本文通過比較6種提取劑、4種提取時間以及4種提取次數(shù)條件下前處理方法對7種人工甜味劑（三氯蔗糖、糖精、甜蜜素、安賽蜜、阿斯巴甜、紐甜和新橙皮二氫查爾酮）的回收效率，確立了一套高效可靠的前處理與分析方法:采用25 mL0.01 mol/L醋酸鈉溶液(pH=4)進行提取，提取2次，每次提取20 min，合并

3、2次上清液后用固相萃取法(CNW Poly-Sery PWAX)凈化濃縮，最后采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)進行分析測定。該方法在7種人工甜味劑加標濃度為1、10、100μg/kg時，三氯蔗糖、糖精、甜蜜素和安賽蜜4種人工甜味劑的平均回收率范圍在87.4～103％之間，相對標準偏差(RSD)小于5.6％。但是，阿斯巴甜、紐甜和新橙皮二氫查爾酮3種人工甜味劑的回收率較低，在0.09～3.88％之間。此外，這3種人工甜味

4、劑在環(huán)境樣品中很少檢出。該分析方法快捷可靠，可直接分析有機質(zhì)含量較高的土壤樣品。
　　通過對污灌土壤、豬糞、污泥、糖廠周邊土壤等19個樣品進行初步調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在這些樣品中均檢出了人工甜味劑。在此基礎(chǔ)上，估算了每年每公頃農(nóng)田中，污水灌溉農(nóng)田、豬糞返田以及污泥施肥3種途徑對土壤中人工甜味劑的輸入量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每種途徑對土壤中的人工甜味劑輸入都有貢獻，但大小不一。污水灌溉在幾種輸入途徑中占主要地位，安賽蜜的輸入量最大，每年每公頃的農(nóng)

5、田輸入量大約為133 g。豬糞返田對農(nóng)田中糖精的輸入貢獻較大，每年每公頃的農(nóng)田輸入量大約為3616 g。污泥回用對土壤環(huán)境中甜味劑的貢獻較小，這是因為甜味劑的水溶解度較大，在污泥中含量較低。糖廠作為一個固定污染源對其周圍環(huán)境中糖精和甜蜜素的含量有一定的影響。
　　在所采集的不同深度土層中，同樣檢出了人工甜味劑。從表層土(0～10 cm)到亞表層土(10～30 cm)，糖精和甜蜜素顯著降低，糖精濃度減少63.3％以上，甜蜜素濃度減少

6、71.3％以上。相反，安賽蜜的濃度變化不大，濃度減少不到38.0％，表現(xiàn)出很強的穩(wěn)定性。
　　為了進一步探討甜味劑在土壤中的移動性和歸趨，本文設(shè)計了室內(nèi)土柱淋溶實驗。結(jié)果顯示，安賽蜜和三氯蔗糖在兩種土壤中表現(xiàn)出較強的移動性，超過87％的甜味劑均被淋出，只有不到12％的甜味劑被土壤截留，而且土壤中大多數(shù)人工甜味劑集中分布在土柱底層。此外，兩者性質(zhì)穩(wěn)定，不易發(fā)生降解，容易發(fā)生長距離遷移，因此存在對地下水環(huán)境污染的風(fēng)險。此外，實驗還研究