全氟壬酸的GC-MS檢測及其在沉積物上的吸附特征研究.pdf

1、全氟化合物(PFCs)因其具有很強的碳氟共價鍵結(jié)構而具有疏水疏油的特性，因而被廣泛應用于工業(yè)和民用產(chǎn)品(紡織、包裝、表面處理、滅火等)中，迄今為止已在幾乎所有的環(huán)境介質(zhì)和生物體中被檢出，成為全球性的環(huán)境污染問題。早在2002，典型性全氟化合物全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)就被定義為“持久存在于環(huán)境、具有生物儲蓄性并對人類有害的物質(zhì)”，從而開始被限制，在經(jīng)過一系列的限制措施后，PFOA和PFOS的排放已經(jīng)逐漸減少，但是其他

2、長鏈的同系化合物如全氟壬酸(PFNA)卻沒有得到限制，而研究顯示長鏈的PFNA比PFOA及更短鏈的全氟羧酸具有更高的生物累積性和潛在的生物毒性，近年來，世界各地動物及人類的血液、血清和肝臟中檢測出高濃度的PFNA報告很多。因此，建立一種快捷、穩(wěn)定、可靠的對環(huán)境樣品中PFNA進行分析的方法具有十分重要的意義。全球許多地區(qū)的水體和沉積物已受到不同程度的PFNA污染，研究者對PFNA在水環(huán)境中的來源與歸宿探索的較多，而對于PFNA在沉積物中的

3、環(huán)境行為研究的較少。PFNA在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化途徑對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響不可輕視，因此，對其在沉積物中的吸附解吸行為進行系統(tǒng)的研究具有十分重要的意義。
　　本文建立了經(jīng)PFNA的衍生(?；?-GC/MS分析方法。從優(yōu)化?；磻獥l件、GC/MS分析條件出發(fā)，研究了?；瘎┯昧俊⒖s合劑用量、?；瘯r間、?；瘻囟鹊纫蛩貙FNA?；a(chǎn)物檢測的影響。在優(yōu)化條件下，39.209min內(nèi)可實現(xiàn)PFNA?；a(chǎn)物的分析檢測。在最優(yōu)化條件下，建立該方法

4、的線性方程Y=1746.71X-27.82；相關系數(shù)為0.99917；檢測限為4.50μg/L；重復性RSD小于10％；保留時間穩(wěn)定，峰面積值變化小，方法的重現(xiàn)性和精密度較好。
　　本論文還選擇PFNA為吸附質(zhì)，采用洞庭湖沉積物樣品作為吸附劑，進行PFNA在沉積物上的吸附動力學和吸附熱力學吸附實驗研究，利用Henry、Fruendlich和Langmuir吸附等溫模型描述沉積物對PFNA的熱力學數(shù)據(jù)，考察了PFNA再沉積物上的吸附

5、機理；并探討了PFNA的初始濃度、沉積物中有機質(zhì)含量、沉積物孔徑大小等因素對吸附效果的影響。研究結(jié)果表明：
　　(1)沉積物樣品吸附PFNA的動力學過程可分為快吸附反應、慢吸附反應以及吸附平衡反應；沉積物對PFNA的吸附量隨反應時間的延長而增大，沉積物樣品對PFNA的吸附達到平衡的時間為10～28h；沉積物對PFNA的吸附動力學平衡時間與PFNA的初始濃度無必然的聯(lián)系，固液相達到平衡時間是個定值，不隨PFNA初始濃度變化而變化。<

6、br>　　(2)在所研究的濃度范圍內(nèi)，Henry、Freundlich和Langmuir吸附模型均可擬合PFNA在表面沉積物上吸附的熱力學行為，這體現(xiàn)了其吸附行為的復雜性；根據(jù)相關系數(shù)，對于有機質(zhì)含量少的沉積物樣品，用Langmuir模型進行擬合的相關性最好，而對有機質(zhì)含量多的沉積物樣品用Freundlich模型模擬的相關性最好。
　　(3)通過研究PFNA的初始濃度、沉積物中有機質(zhì)含量及沉積物粒徑對吸附行為的影響，可以得出：沉積