一種有機(jī)污染物持久穩(wěn)定性預(yù)測的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及環(huán)境化學(xué)檢測領(lǐng)域，具體設(shè)及一種預(yù)測有機(jī)污染物實(shí)際環(huán)境中持久性 的監(jiān)測技術(shù)，尤其設(shè)及一種利用在線電化學(xué)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)預(yù)測有機(jī)污染物在實(shí)際環(huán)境中持 久性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展與人民生活水平的提高，各類污染物引起的污染問題越來越突 出，而化學(xué)工業(yè)的飛速發(fā)展使人工合成的有機(jī)物種類和數(shù)量與日俱增，有的有機(jī)污染物在 環(huán)境中難于降解，廣泛存在于各種環(huán)境介質(zhì)如空氣、水體、沉積物、±壤等W及食品、動(dòng)植物 和人體中，并可通過食物鏈在生物體內(nèi)傳遞和富集，對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。 如=氯生是一種由人工合成的具有離類和酪類基團(tuán)的氯代芳香化合物，具有高抗菌性而被 廣泛添加于牙膏、肥皂、洗漆劑等個(gè)人護(hù)理品中。由于添加了=氯生等抗菌劑的個(gè)人護(hù)理品 在日常生活中的大量使用，=氯生等有機(jī)化合物W多種途徑源源不斷地進(jìn)入環(huán)境。目前各 種環(huán)境介質(zhì)包括地表水、上壤、沉積物中，甚至生物與人體中均已檢測出一定量的=氯生。
[0003] 包括=氯生等的有機(jī)污染物的在環(huán)境中的穩(wěn)定持久性和可降解性能當(dāng)前備受關(guān) 注，傳統(tǒng)利用同位素測定有機(jī)化合物半衰期預(yù)測其穩(wěn)定性的方法昂貴且耗時(shí)長，此外，在一 些研究有機(jī)污染物穩(wěn)定過程中不需要精準(zhǔn)的半衰期數(shù)據(jù)，只需快速得到直觀的有機(jī)污染物 穩(wěn)定性結(jié)果，如何通過監(jiān)測技術(shù)手段預(yù)測=氯生等有機(jī)污染物在環(huán)境中的持久穩(wěn)定性則是 當(dāng)前監(jiān)測技術(shù)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，快速有效地監(jiān)測評估環(huán)境污染物的技術(shù)手段受到越來 越多的關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明通過提供一種能夠簡便、快速、有效的技術(shù)預(yù)測=氯生等有機(jī)污染物在環(huán) 境中的持久性，從而為評估污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。本發(fā)明將在線電化學(xué)質(zhì)譜聯(lián)用技 術(shù)與有機(jī)污染物穩(wěn)定持久性研究相結(jié)合，探索出的新型有機(jī)污染物穩(wěn)定持久性研究方式， 在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估和環(huán)境保護(hù)等方向?qū)⒋笥星熬啊?br>[0005] 本發(fā)明所述的有機(jī)污染物持久穩(wěn)定性預(yù)測的方法，是將電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)與質(zhì)譜檢 測儀聯(lián)用，分別施加正、負(fù)電壓，W模擬環(huán)境中的氧化或還原條件；根據(jù)有機(jī)化合物的質(zhì)譜 信號首次出現(xiàn)明顯下降時(shí)施加的電壓作為該有機(jī)化合物的起始反應(yīng)電壓；若該有機(jī)化合物 存在正、負(fù)兩種起始反應(yīng)電壓，則將絕對值較小的電壓作為該有機(jī)化合物的起始反應(yīng)電壓； 若該有機(jī)化合物在質(zhì)譜儀上沒有顯著的信號，則將其電池反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)譜信號首次呈現(xiàn)增 加時(shí)施加的電壓作為該有機(jī)化合物的起始反應(yīng)電壓；根據(jù)測定得到的結(jié)果，判斷化合物的 穩(wěn)定持久性。
[0006] 本發(fā)明所述的根據(jù)測定得到的結(jié)果判斷化合物的穩(wěn)定持久性的具體標(biāo)準(zhǔn)為；若 起始反應(yīng)電壓絕對值低于lOOOmV的屬于穩(wěn)定持久性弱的化合物；起始反應(yīng)電壓絕對值 介于lOOOmV~1500mV之間的屬于穩(wěn)定持久性中等的化合物；起始反應(yīng)電壓絕對值介于 1500mV~3000mV之間的屬于穩(wěn)定持久性較強(qiáng)的化合物；起始反應(yīng)電壓絕對值大于3000mV的 屬于穩(wěn)定持久性非常強(qiáng)的化合物。
[0007] 本發(fā)明通過在線電化學(xué)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)監(jiān)測得到電壓數(shù)據(jù)來預(yù)測有機(jī)污染物環(huán)境 穩(wěn)定性或者可降解性，具體包括如下步驟；（1)確定目標(biāo)有機(jī)污染物；（2)將有機(jī)化合物溶 于含有100~200ymol/L的醋酸錠與40 %~60% (v/v)的甲醇溶液中制成濃度為40mmol/ L的反應(yīng)溶液；（3)通過1mL的玻璃注射器W20化/min的流速進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)；（4) 電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)與質(zhì)譜檢測儀聯(lián)接；（5)質(zhì)譜檢測分析模式為正離子模式或負(fù)離子模式， MS分析采用EMS模式，噴霧電壓（IS)為5500V或-4500V，去簇電壓（DP)=30~50V或-40 ~ -50V，射入電壓（EP)=10V，EMS模式下碰撞電壓（CE)=5V，質(zhì)譜檢測范圍為60~400 化；（6)當(dāng)有機(jī)化合物的質(zhì)譜信號首次出現(xiàn)明顯下降時(shí)施加的電壓作為該有機(jī)化合物的起 始反應(yīng)電壓；若該有機(jī)化合物存在正、負(fù)兩種起始反應(yīng)電壓，則將絕對值較小的電壓作為該 有機(jī)化合物的起始反應(yīng)電壓；若該有機(jī)化合物在質(zhì)譜儀上沒有顯著的信號，則將其電池反 應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)譜信號首次呈現(xiàn)增加時(shí)施加的電壓作為該有機(jī)化合物的起始反應(yīng)電壓；根據(jù)測 定得到的結(jié)果，若起始反應(yīng)電壓絕對值低于lOOOmV的屬于穩(wěn)定持久性弱的化合物，起始反 應(yīng)電壓絕對值介于lOOOmV~1500mV之間的屬于穩(wěn)定持久性中等的化合物，起始反應(yīng)電壓絕 對值介于1500mV~3000mV之間的屬于穩(wěn)定持久性較強(qiáng)的化合物，起始反應(yīng)電壓絕對值大于 3000mV的屬于穩(wěn)定持久性非常強(qiáng)的化合物。
[0008] 步驟（3)所述電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中，電極上施加電壓的模式為掃描模式：在掃描模 式下，電壓分別W10mV/s的速度從0V增加到3. 0V，W及W-10mV/s的速度從0V增加 到-3. 0V，依次進(jìn)行；反應(yīng)溶液的抑為7 ;反應(yīng)溫度控制在25°C;工作電極為玻璃碳、棚鉆或 銷電極，參比電極為Pd/U，聯(lián)接質(zhì)譜檢測系統(tǒng)，電壓變化過程中，在線質(zhì)譜儀即時(shí)檢測出有 機(jī)化合物的降解情況W及經(jīng)電化學(xué)降解的產(chǎn)物。通過起始反應(yīng)電壓的高低即可預(yù)測該化合 物在環(huán)境中的穩(wěn)定持久性。
[0009] 本發(fā)明采用的電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)為荷蘭Antec公司的ROXY的電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，所 述質(zhì)譜檢測儀是指美國AppliedBiosystems公司生產(chǎn)的串聯(lián)四級桿線性離子阱質(zhì)譜儀Q TRAPESI-MS/MSo
[0010] 技術(shù)專注預(yù)測污染物在環(huán)境中的持久性的技術(shù)方法，本專利中的預(yù)測污染物穩(wěn)定 性的技術(shù)方法有如下顯著優(yōu)點(diǎn)： (1)相比于傳統(tǒng)的測定有機(jī)污染物環(huán)境半衰期的"C同位素法等，采用本發(fā)明的方法進(jìn) 行有機(jī)污染物的穩(wěn)定持久性檢測操作簡便、價(jià)格適中，且預(yù)測結(jié)果與傳統(tǒng)方法吻合。
[0011] (2)該方法可W快速、簡便、靈敏地實(shí)現(xiàn)對污染物在環(huán)境中持久性進(jìn)行簡單預(yù)測， 其電壓強(qiáng)度隨著污染物持久性能的提高而提高，可W快速得到直觀的有機(jī)污染物穩(wěn)定性結(jié) 果作為參考。
【附圖說明】
[0012] 圖1是布洛芬的質(zhì)譜檢測信號隨著電壓增加的變化趨勢； 圖2是S氯生的質(zhì)譜檢測信號隨著電壓增加的變化趨勢。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為體現(xiàn)本發(fā)明的效果，舉例說明： 實(shí)施例1 布洛芬又名異了苯丙酸，是苯丙酸類抗炎藥物，在日常生活中大量使用，目前廣泛分布 在各種環(huán)境介質(zhì)中，具有潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
[0014] 采用本發(fā)明方法預(yù)測布洛芬在環(huán)境中的穩(wěn)定持久性，將布洛芬標(biāo)準(zhǔn)化合物溶于含 有200ymol/L的醋酸錠與40 % (v/v)的甲醇溶液中制成濃度為40mmol/L的反應(yīng)溶液， 反應(yīng)溶液的抑調(diào)整為7,通過1mL的玻璃注射器W20化/min的流速進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)系 統(tǒng)，工作電極為玻璃碳，參比電極為Pd/H,，電極上施加電壓的模式為掃描模式。在掃描模式 下，電壓W10mV/s的速度從0V增加到3.0V，再W-10mV/s的速度從0V增加到-3.0 V，質(zhì)譜檢測分析模式為負(fù)離子模式，MS分析采用EMS模式，噴霧電壓為-4500