水環(huán)境中雙酚A及全氟化合物的新型被動采樣技術(shù)研究.pdf

1、雙酚A(BPA)及全氟化合物(PFCs)廣泛存在于各種水體中，是具有多種毒性的環(huán)境污染物，加強(qiáng)對其環(huán)境污染特征的研究很有必要。被動采樣技術(shù)可以在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)對水環(huán)境中極性有機(jī)污染物進(jìn)行連續(xù)采樣，所得結(jié)果能夠取代傳統(tǒng)單點(diǎn)采樣濃度，從而相對準(zhǔn)確地體現(xiàn)環(huán)境體系內(nèi)污染物的綜合濃度水平。作為被動采樣技術(shù)中的一種，極性有機(jī)物綜合采樣器(Polar OrganicChemical Integrative Sampler，POCIS)在水環(huán)境中極性化

2、合物環(huán)境監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)評估領(lǐng)域正越來越受關(guān)注。
　　 本文制備了不同類型的硅膠負(fù)載咪唑型離子液體(Supported Ionic Liquids，SILs)，并比較了其對水溶液中BPA和PFCs的富集能力，篩選出十二烷基咪唑-SIL作為類POCIS型被動采樣器的接收相，并在實(shí)驗(yàn)室微宇宙和現(xiàn)場尺度下，進(jìn)行了SIL-POCIS對污水處理廠進(jìn)出水中BPA及PFCs的被動采樣監(jiān)測研究。通過對所制備3種取代瞇唑鍵合的硅膠負(fù)載型離子液體(甲基咪

3、唑-SIL、氨丙基咪唑-SIL及十二烷基咪唑-SIL)吸附水中BPA及PFCs的比較，篩選出總體吸附效果較好的十二烷基咪唑-SIL作為POCIS被動采樣接收相，BPA在其固相與水相間分配的Kd值可達(dá)2.58×103 L/kg，PFHxA和PFDoA對應(yīng)Kd值分別為1.96×103 L/kg和1.79×104 L/kg，均遠(yuǎn)高于另兩種硅膠負(fù)載型離子液體。此外，對十二烷基咪唑-SIL富集BPA及PFCs的洗脫方法進(jìn)行了研究。采用甲醇為洗脫液

4、，可以對十二烷基咪唑-SIL相中的BPA進(jìn)行有效回收，2次洗脫的合并回收率為106.7±4.8％；而含5％氨水的甲醇溶液對PFCs洗脫效果較好。以十二烷基咪唑-SIL作為被動采樣裝置的接收相，對污水處理廠出水中BPA及PFCs進(jìn)行了被動采樣監(jiān)測應(yīng)用的微宇宙實(shí)驗(yàn)研究，并與HLB-POCIS進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，SIL-POCIS對水體中BPA及PFCs的被動采集呈線性，相同實(shí)驗(yàn)條件下HLB-POCIS對BPA和PFCs的富集

5、過程7日后趨于平衡。BPA在SIL-POCIS中的富集速率常數(shù)為11.15 L/(g·d)，7日采樣速率為0.33L/d。而PFHxA、PFHxS、PFOA、PFOS和PFDoA的21日采樣速率分別為0.054、0.037、0.10、0.031及0.011 L/d。盡管SIL-POCIS對BPA的7日固相富集濃度低于HLB-POCIS，但由于其具有一定選擇性，基質(zhì)效應(yīng)較小，且對PFCs的富集效果較好，因而可作為被動采樣監(jiān)測裝置的理想接收

6、相材料。
　　 本文考察了流速、溫度、pH及DOM等對POCIS攝取PFCs的影響。5種PFCs的采樣速率隨流速增大(0～17.70 cm/s)呈現(xiàn)增加的趨勢；10℃、25℃和35℃三種條件下，溫度升高對被動采樣整體呈促進(jìn)作用。但PFCs在SIL-POCIS中的富集情況隨pH及DOM變化較為復(fù)雜。將所建立的被動采樣裝置應(yīng)用于污水處理廠出水和進(jìn)水中PFCs的原位被動采樣監(jiān)測，并將所得評估結(jié)果與現(xiàn)場主動采樣瞬時(shí)濃度進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

7、，短鏈的PFHxA和PFHxS在污水處理廠出水中被動采樣評估濃度分別為3.62×10-1nmol/L和6.50×10-3 nmol/L，進(jìn)水中被動采樣評估濃度分別為2.16×10-1 nmol/L和1.29×10-2 nmol/L，均較主動采樣平均濃度要低。PFOA、PFOS及PFDoA的被動采樣評估濃度與主動采樣平均濃度較為接近，其中，PFOS在出水與進(jìn)水中被動采樣評估濃度分別為4.88×10-2 nmol/L及4.27×10-2 n