環(huán)境中類固醇類內(nèi)分泌干擾物的檢測技術(shù)及其降解行為研究.pdf

1、本文研究類固醇新的分析檢測方法，降解行為及其環(huán)境分布，著重研究污水處理廠的污水樣品的新萃取方法及各種新的聯(lián)用技術(shù)，全文分為六章： 第一章概述了內(nèi)分泌干擾物與活性最強的類固醇激素的研究熱點，介紹了幾種主要類固醇激素的生物功能、存在形式、環(huán)境命運和主要分析手段，對我國內(nèi)分泌干擾物的研究狀況進行了綜述。 第二章將Triton X-114非離子表面活性劑作為濁點萃取溶劑應用于水樣中雌激素類化合物的萃取富集，并與高效液相色譜結(jié)

2、合，建立了這類化合物新的小體積，高富集效率的分析方法。該方法首先使一定濃度的Triton X-114非離子表面活性劑與待富集的樣品鹽溶液混合并在水浴中平衡，離心分離，而后棄去上層水溶液，取下層表面活性劑富集相20μL直接進樣，進入液相色譜分離測定。實驗優(yōu)化了萃取過程中的影響因素如表面活性劑濃度、鹽濃度、平衡溫度平衡時間和離心時間等。該方法對于雌激素類化合物雌酮，雌二醇，雌三醇和孕酮的檢測限分別為0.25、0.32、0.23和5.0 ng

3、 mL<'-1>。應用該方法測定了幾種環(huán)境水樣如自來水、養(yǎng)魚水和生活污水中雌激素類化合物的含量。四類水樣中均未測出雌激素類化合物，對雌激素進行加標回收，回收率分別為81.2-99.5﹪。Triton X-114作為濁點萃取劑具有濁點溫度低，密度較高，有利于離心分離，價格低廉等優(yōu)點。與傳統(tǒng)液液萃取，固相萃取比較，整個萃取過程不需要任何有機溶劑，是一種綠色、高效的分析方法，適合大批量、小體積樣品的快速檢測。 第三章在濁點萃取雌激素

4、的基礎上繼續(xù)探索濁點萃取在內(nèi)分泌干擾物.酞酸酯中的應用。預期能夠在相同條件下同時富集多種內(nèi)分泌干擾物。并用于環(huán)境樣品的處理。將Triton X-114非離子表面活性劑作為濁點萃取溶劑應用于水樣中酞酸酯類化合物的萃取富集，并與高效液相色譜結(jié)合，建立了這類化合物新的分析方法。實驗考察優(yōu)化了萃取過程中的影響因素如表面活性劑濃度，鹽濃度，平衡溫度和平衡時間等。該方法對于酞酸酯類化合物鄰苯二甲酸乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸乙基己酯(DEHP)和鄰苯

5、二甲酸環(huán)己酯(DCP)的檢測限分別為2.0，3.8，1.0 ng.mL<'-1>。應用該方法測定了環(huán)境水樣如包裝塑料薄膜碎片溶出液和生活污水中酞酸酯類化合物的含量。水樣中均未測出酞酸酯類化合物，對酞酸酯進行加標回收，回收率分別為85.8-103.2﹪。結(jié)果表明，可以用同樣的條件同時萃取多種內(nèi)分泌干擾物，達到同時快速檢測的目的。 第四章建立了一種新的超高效液相色譜(UPLC)與紫外光譜聯(lián)用技術(shù)分離檢測水中雌酮，雌二醇，雌三醇和炔

6、雌醇的方法。四種化合物在1.7分鐘內(nèi)可以完全達到基線分離，采用的反相色譜柱(50×2.1 mm)填料粒徑為107μm。樣品先用固相萃取富集，濃縮后直接進樣分析，四種雌激素化合物的回收率都大于90﹪，檢測限在12.5-23.7 ng/L間，相對標準偏差介于7-11﹪之間。該方法成功應用于模擬自然水降解過程中雌二醇和炔雌醇的分析檢測，48小時的連續(xù)監(jiān)測結(jié)果顯示，在該條件下，雌二醇的半衰期大約30小時，炔雌醇的半衰期大約為36小時。相對常規(guī)液

7、相色譜方法，該方法具有靈敏度高、準確性好、操作方便的優(yōu)點。適合大批量樣品的快速檢測和各種突發(fā)事件。對E2和EE2的動力學實驗為我們的毒理實驗提供了精確可靠的數(shù)據(jù)，可以指導實驗室條件下開展雌激素暴露實驗的投毒劑量和頻率，以提供表觀濃度與實際濃度相符的暴露環(huán)境。 第五章建立了高效、靈敏、可靠的HPLC-MS-MS聯(lián)用技術(shù)分離檢測污水．中類固醇激素的方法，并對高碑店污水處理廠進水，出水及通惠河中類固醇污染狀況及季節(jié)變化進行了為期半年

8、的調(diào)查研究。類固醇的含量通過高靈敏度的HPLC-MS-MS進行測定，所建方法加標回收率在73-91﹪之間，檢測限在0.1-1 ng/L。結(jié)果表明，采集的夏、秋、冬三個季節(jié)6批樣品中，進水中所有類固醇化合物含量都很高，濃度在30-60 ng/L之間，但是經(jīng)過二級處理后的所有出水和河水中的類固醇濃度明顯降低，雌酮雌三醇和睪酮是最常被檢出的物質(zhì)，其濃度隨季節(jié)變化呈現(xiàn)出規(guī)律性變化，孕酮沒有檢出，雌二醇、炔雌醇和雄烯二酮也分別有幾次檢出。濃度在幾

9、個ng/L水平，這一濃度已經(jīng)高于雌激素對水生生物造成影響的最低濃度(<0.1 ng/L)。由于類固醇激素化合物易通過食物鏈生物富集，因此對排放水要嚴格控制，不得作為漁業(yè)用水，以避免類固醇激素化合物的污染。此外，分析結(jié)果還說明現(xiàn)有的污水處理工藝還不能完全去除污水中的類固醇激素化合物，處理工藝還有待于進一步改進。長期暴露在類固醇下的通惠河中生物體的生長、發(fā)育和繁殖有深遠的影響，應該結(jié)合毒理實驗進行深入研究。 第六章由于HPLC-M

10、S-MS價格昂貴，不能成為實驗室常規(guī)儀器配置。因此期望能夠建立一套適合普通實驗室操作的分析方法。基于此目的，建立了大體積進樣(Large volume injection，LVI)與GC-MS在線聯(lián)用技術(shù)分離測定污水中雌激素的方法，本工作利用大體積進樣技術(shù)程序升溫氣化的原理，對測定污水樣中雌激素類化合物的效果進行了研究，選用N-O-bis-(trimethylsilyl)-trifluoroacetamide(含1﹪trimethylc

11、hlorosilane)作為衍生試劑，吡啶作反應介質(zhì)，檢測限在0.1ng/L到0.33 ng/L之間，與傳統(tǒng)分流/不分流進樣技術(shù)進行了對比，靈敏度可高達10-50倍。同時優(yōu)化了雌激素的衍生條件。研究表明，使用大體積進樣方式，在不影響色譜分離度的同時，大大提高了儀器分析靈敏度，檢測環(huán)境中的雌激素一直是繁瑣，復雜的工作，要求高靈敏度的檢測器，一般普通的GC-MS無法完成，運用該方法只需要在普通的GC-MS前加一個大體積進樣器，就能夠成功地檢