燃煤電廠附近土壤中多溴聯(lián)苯醚的測定

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【摘 要】多溴聯(lián)苯醚是具有持久性、毒性和生物蓄積性的有機污染物，在環(huán)境中很難降解，引起了社會的廣泛關注。實驗采用氣相色譜質(zhì)譜儀測定燃煤電廠附近土壤樣品中多溴聯(lián)苯醚的種類，研究了8種PBDEs（BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-209）的濃度水平，結果表明，幾種PBDEs之間具有很大的關聯(lián)性，燃煤電廠附近土壤中存在的PBDEs與大氣中的干濕沉降有直接關系。

【關鍵詞】多溴聯(lián)苯醚;燃煤電廠;氣相色譜質(zhì)譜儀;土壤樣品

【中圖分類號】X53 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）09-0142-02

0 前言

多溴聯(lián)苯醚（Poly Brominated Diphenyl Ethers，PBDEs）是一種溴代芳香烴[1]，具有持久性、生物蓄積性，并且能長距離遷移，屬于有機污染物[2]。依據(jù)溴原子取代數(shù)目和位置的不同，可分為209種同系物。在實際生產(chǎn)中，由于其具有阻燃率高、用量少、價格便宜、對材料性能影響小的特點，常被廣泛應用于各種材料中充當阻燃劑，并且由于缺乏化學鍵的束縛，它容易從聚合物中轉(zhuǎn)移至環(huán)境中，因此在大氣、水體、沉積物、土壤環(huán)境介質(zhì)中廣泛存在[3]。PBDEs在環(huán)境中很難降解，工業(yè)上最常使用到的五溴聯(lián)苯醚、八溴聯(lián)苯醚、十溴聯(lián)苯醚等同系物在人體[4]、海洋生物[5]、植物中均被檢測出來。

PBDEs在水中的溶解度比較低，這種疏水性有機污染會與環(huán)境中的有機碳的環(huán)境相結合[6]，燃煤電廠在燃煤的過程中會揮發(fā)出有機物，因此本文針對皖北地區(qū)燃煤電廠附近的土壤進行檢測，了解燃煤電廠周圍土壤中多溴聯(lián)苯醚的存在形式和濃度，為后期的土壤修復研究技術提供一定的基礎。

1 樣品與實驗方法

1.1 樣品的采集和前處理

對位于某燃煤電廠下風向1～2 km的范圍內(nèi)設立8個采樣點，每個樣品點的深度為0～20 cm，先將取回的樣品土壤中的根系、樹葉、石子等雜物去除后放置到封口的聚乙烯袋子中，實驗過程中使用的玻璃器皿均用硝酸清洗浸泡后烘干備用，再經(jīng)過液氮冷凍干燥之后研磨，過100目每份稱15 g放入棕色瓶中保存。運用內(nèi)標法測定PBDEs的濃度和種類，使用混合標準品中含有8種PBDEs的同系物，序列號分別是BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-209，購于上海安譜公司。

將保存的樣品放入索氏提取器中，再加入混合標準品100 μL及300 mL的1∶1丙酮/正乙烷混合液，在70 ℃的水浴鍋中萃取24 h，將萃取液放到設定溫度為30 ℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進行初次濃縮，將得到的濃縮液放入硅膠層析柱中，用1∶1的正乙烷/二氯甲烷溶液淋洗，凈化后的萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)后利用氮吹儀濃縮至1 mL置于色譜容積解析瓶中備用。

1.2 實驗方法

使用的儀器為“賽默飛”單四極桿GC-MS。色譜條件：色譜柱為DB-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.1μm），載氣為高純氦氣;柱流速：1.2 mL/min;進樣量為1 μL;不分流進樣;色譜柱柱溫程序：初溫為100 ℃，保持1 min，以 30 ℃/min 速率升溫至220 ℃，保持1 min，再以15 ℃/

min的速率升溫至280 ℃，再以5.0 ℃/min的速度升溫至330 ℃，保持10 min;質(zhì)譜條件：離子源電離能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，四級桿的溫度為150 ℃，溶劑延遲5 min;掃描模式：Full Scan;質(zhì)量數(shù)掃面范圍：45～

1 000 aum。

2 結果與分析

對所采集的8個土壤樣品進行測定分析，得到的結果見表1。

從表1中可以得知，在電廠周圍的土壤中檢測出的多溴聯(lián)苯醚中含有四代溴BDE-47、六代溴BDE-153、八代溴BDE-183及十代溴BDE-209，檢測出的值都低于加拿大環(huán)保部制定的聯(lián)邦環(huán)境質(zhì)量指導方針（FEQGs）中規(guī)定的環(huán)境閾值，其余的4種都未檢測出來。這4種溴代聯(lián)苯醚本身具有相關性，可能是有相同的來源。其中，檢測出的高溴代物BDE-209含量明顯高于其他多溴聯(lián)苯醚化合物。

3 結論

（1）燃煤電廠附近土壤樣品中測出的多溴聯(lián)苯醚的含量比較低，可能與PBDEs主要應用于電子產(chǎn)品中的塑料制品有關。

（2）燃煤電廠附近的土壤中存在的多溴聯(lián)苯醚可能與大氣中的干濕沉降有直接關系。

參 考 文 獻

[1]劉漢霞，張慶華，江桂斌.多溴聯(lián)苯醚及其環(huán)境問題[J].化學進展，2005，17（3）：555-562.

[2]袁自嬌.黃河三角洲土壤和水體沉積物中典型有機污染物的環(huán)境行為研究[D].合肥：中國科學技術大學，2016.

[3]金軍，劉偉志，王英，等.氣相色譜-負化學電離源質(zhì)譜法測定土壤中的多溴聯(lián)苯醚[J].化學通報，2007（11）：847-851.

[4]石銀俊，周衍霄，朱國華，等.同位素稀釋氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法測定土壤和沉積物中20種多溴聯(lián)苯[J].環(huán)境化學，2018，37（9）：1994-2001.

[5]欒敏，梁紅，王子亮，等.上海閔行區(qū)新生兒臍血多溴聯(lián)苯醚暴露水平及其影響因素[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學，2019，36（1）：1-10.

[6]Mai B，Chen S，Luo X，et al.Distribution of Poly-brominated Diphenyl Ethers in Sediments of the Pearl River Delta and Adjacent South China Sea[J].Environmental Science & Technology，2005（39）：3521-3527.