漢江水源末梢水中有機(jī)物檢測及其非極性成分與藻毒素聯(lián)合作用的研究.pdf

1、隨著工業(yè)化程度的提高，新生化學(xué)物質(zhì)層出不窮。據(jù)全球調(diào)查統(tǒng)計顯示,世界范圍內(nèi)末梢水中已出現(xiàn)765種合成有機(jī)化學(xué)物，其中117種是屬于致癌的或有關(guān)致癌的物質(zhì)。隨著分析技術(shù)的提高和污染狀況的加劇，末梢水中的有機(jī)物檢出量還會增加。鑒于這些有機(jī)物對人類健康的危害性，對末梢水中有機(jī)物進(jìn)行分析，并開展毒理學(xué)研究是保護(hù)水環(huán)境和人類健康的重大舉措。目前，大多數(shù)研究者僅用單一型號的樹脂富集水體有機(jī)物進(jìn)行分析，由于有機(jī)物種類的多樣性和復(fù)雜性，用單一樹脂研究水

2、體全有機(jī)物則具有一定的局限性。 由于環(huán)境污染的加劇，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，藻類異常繁殖引起的水體藻毒素污染已成為一個全球性的環(huán)境問題。然而,常規(guī)飲水處理技術(shù)并不能完全消除水體中的藻毒素,而且水體前體有機(jī)物還能夠在氯化消毒過程中與氯反應(yīng)形成大量的氯化消毒副產(chǎn)物,從而出現(xiàn)了水體中氯化消毒副產(chǎn)物等有機(jī)污染物與藻毒素共存的現(xiàn)象。同時，由于許多化合物缺乏毒性數(shù)據(jù)，更無法預(yù)測有機(jī)污染水中復(fù)雜的有毒化合物的相互或協(xié)同作用對水生生物產(chǎn)生的

3、毒害而影響水環(huán)境的生態(tài)平衡，進(jìn)而對人類的健康產(chǎn)生潛在的危害。因此，忽視水體污染的綜合毒性，無疑會帶來極大的隱患。而目前，國內(nèi)外有關(guān)末梢水中藻類毒素和有毒有機(jī)物協(xié)同作用的實(shí)驗(yàn)研究較少。因此本課題對富集樹脂以及藻毒素和有機(jī)物協(xié)同作用的研究則顯得意義重大。 本課題旨在通過富集漢江水源末梢水中有機(jī)物，比較XAD系列不同極性樹脂的吸附效能,并通過GC-MS儀檢測其富集的有機(jī)物種類，為今后有機(jī)物富集樹脂的選擇提供理論依據(jù)，也為后期有機(jī)物和

4、藻毒素的聯(lián)合毒性實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。同時通過藻毒素和末梢水中非極性有機(jī)物對HepG2細(xì)胞DNA損傷的聯(lián)合毒性研究，評價末梢水中藻毒素和非極性有機(jī)物協(xié)同效應(yīng)對人類健康的潛在危害，以拓展有機(jī)物毒性研究的新方向。 第一部分漢江水源末梢水中有機(jī)物檢測 一、XAD系列大孔吸附樹脂對末梢水中有機(jī)物的吸附性能研究 采用靜態(tài)及動態(tài)吸附法，用紫外分光光度計，測定末梢水中有機(jī)物在254nm波長下的紫外吸光度，以考察XAD系列不同極性

5、樹脂（非極性、極性、混合）的吸附性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，樹脂烘干與否對吸附效率幾無影響（P＞0.05），靜態(tài)吸附上清夜的不同處理方式間也無顯著性差異（P＞0.05）。XAD-2、等體積XAD-2/8混合樹脂以及XAD-8樹脂的靜態(tài)吸附率分別為75.77％、58.76％和32.61％；而動態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中，三者的最高吸附則分別為86.56％、76.15％、47.92％，均高于靜態(tài)吸附效率；同時，過柱流速越低，樹脂對有機(jī)物的吸附效率越高

6、；且隨著過水體積的增大，樹脂的吸附效能降低，并逐漸趨于平穩(wěn)狀態(tài)。研究表明：當(dāng)末梢水中非極性有機(jī)物居多時，XAD-2樹脂的吸附效率優(yōu)于另外兩種類型樹脂。但當(dāng)富集水樣體積較大時（超過15L），混合樹脂的吸附效能最佳。此外，樹脂的比表面積和孔徑大小等性質(zhì)對吸附性能有影響。流速、進(jìn)水有機(jī)物濃度以及過水體積均與樹脂的吸附效能有關(guān)。結(jié)合后面有機(jī)物檢測結(jié)果可知：在三種樹脂中，XAD－2樹脂吸附的有機(jī)物量最多而檢出種類最少；XAD-8樹脂吸附的有機(jī)物量

7、最少而種類則較XAD-2多，但較混合樹脂少；混合樹脂吸附的有機(jī)物含量居中而種類最多。 二、漢江水源末梢水有機(jī)物GC-MS鑒定和分析 分別采用XAD-2、XAD-8及二者的等比例混合樹脂富集，多種有機(jī)溶劑洗脫，濃縮液經(jīng)GC-MC檢測，對漢江水源末梢水中有機(jī)物進(jìn)行鑒定和分析。結(jié)果顯示：XAD-2樹脂富集樣品檢出約77種有機(jī)物，XAD-8樣品約107種，混合樹脂樣品約155種，混合樹脂檢出的有機(jī)物基本涵蓋了極性和非極性樹脂

8、有機(jī)物種類之和。檢出的有機(jī)物種類主要為鄰苯二甲酸酯（酞酸酯）類、苯二羧酸類和脂肪酸類為主，醇、酯、烯烴、烷烴、雜環(huán)類等化合物在水樣中也均有發(fā)現(xiàn)，說明了水樣所含有機(jī)物的復(fù)雜性。本實(shí)驗(yàn)為末梢水中痕量有機(jī)物的研究建立了XAD系列樹脂富集、多種有機(jī)溶劑洗脫、真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮和高靈敏度、高分辨率GC-MS聯(lián)用儀檢測的方法，也為飲水有機(jī)物富集樹脂的選擇和有機(jī)物毒理學(xué)研究提供了理論依據(jù)。結(jié)合前一部分XAD系列樹脂性能研究可知：在對水樣不加任何處理（

9、調(diào)PH等）的情況下，XAD-2樹脂對水中非極性有機(jī)物吸附量最多，而混合樹脂吸附的有機(jī)物種類最全。 第二部分藻毒素與漢江水源末梢水非極性有機(jī)物的聯(lián)合毒性研究 經(jīng)MTT法確定最終染毒濃度，通過單細(xì)胞凝膠電泳技術(shù)檢測藻毒素和非極性有機(jī)物聯(lián)合染毒對HepG2細(xì)胞的DNA損傷作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在一定劑量水平下（藻毒素濃度大于0.1μg/ml），藻毒素和非極性有機(jī)物的聯(lián)合作用對HepG2細(xì)胞DNA具有毒性作用，0.5μg/mL的藻