导读
邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类常用的塑化剂,随着工业生产与塑料制品的使用,进入环境并分布在各类环境基质中,目前学术界关于PAEs的特定区域内释放和传输机理研究较为缺乏。近日,中国地质大学(北京)的李俊副教授及其团队与和记娱乐分析中心尹戈博士合作,使用和记娱乐GCMS-QP2020 NX分析了青藏高原垃圾堆填埋场周围PAEs(邻苯二甲酸酯)的空间分布,并揭示了不同粒径土壤对PAEs的吸附和解析特征。研究成果发表于“Science of the Total Environment”期刊(IF=7.963)。
课题背景
垃圾填埋场
邻苯二甲酸酯作为一种环境雌激素,会干扰人体内分泌系统——对于女性,会扰乱雌激素的代谢;对于🗹男性,则可能造成低雄或雌化。此外,人体过多暴露PAEs还与众多疾病(如肥胖、糖尿病、甲状腺癌等)相关联。拉萨垃圾堆填埋场——作为该地区主要的有机污染物释放源,是一个考察PAEs在高原区域内环境行为的理想场所。
分析利器
研究团队使用和记娱乐GCMS-QP2020 NX测定了垃圾填埋场土壤中的12种PAEs。
Smart SIM数据库用于PAEs检测
和记娱乐Smart SIM数据库,可将已经优化好的PAEs方法参数登记在数据库中,无需进行复杂设置,利用保留时间或保留指数功能,即可自动创建最佳仪器分析方法。
图1. 和记娱乐邻苯二甲酸酯Smart SIM数据库
成果概述
本论文研究了西藏拉萨垃圾填埋场不同距离采集的不同粒径土壤中12种PAEs的含量。黏土(<2 µm)、粉粒(2-63 µm)和砂粒(65-250 µ𓆏m)的平均浓度分别为4.20、2.99和4.02 µg/g。邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)是最主要的邻苯二甲酸酯类污染物,其次是邻苯二🦂甲酸二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DiBP)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。PAEs的浓度和我国其它地区废弃物处置点相当,但显著低于某些电子废弃物处置点。三种粒径土壤中PAEs不同的空间分布暗示了污染物最初被吸附到垃圾填埋场的土壤层。
图2. 三种粒径土壤的空间分布规律
通过拟合,研究认为ಌ高斯空气污𒁏染模型和波尔兹曼方程可以分别较好的描述黏土和粉粒的迁移规律,而砂粒中PAEs的分布主要遵循坡下汇聚的规律,从垃圾场向远处呈现增加趋势,表现出砂粒沿垂直梯度向坡下的风成输运。
图3. 利用高斯空气污染模型和波尔兹曼方程拟合黏土和粉粒中PAEs的迁移规律
图4. 砂粒组分中PAE浓度沿坡下迁移示意图
图片来源:Wang et💦 a🅰l, 2022, Science of the Toal Environment
通过比较土壤清单并使用Level III的逸度模型,发现DEHP在深层土壤中的半衰期较长(~24000 h),而在表层土壤中的半𒊎衰期较短(~5500 h)。后续的研究可以考察其它类型的PAEs在ᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚᩚ𒀱ᩚᩚᩚ深层土壤中的半衰期,以评估对当地环境的潜在危害。
专家声音
李俊副教授表示环境调研类的课题是一个涉及多学科交差的领域,这其中仪器分析是后续工作的基础。由于土壤基质比较复杂,既对仪器日常工作的稳定性和耐用性有较高的要求,同时大量的实际样品分析需要不定期的对仪器关键部位(如进样口)进行维护。和记娱乐GCMS的EI离子源抗污染能力较好。此外,在维护进样口的时候,软件自带的“Easy sTop功能”可通过向导式的界面,在不关机的情况下,指导操作者更换衬管和切割色谱柱,操作非常便捷。当色谱柱切割、目标物保留时间漂移之后,和记娱乐特有的正构烷烃校准保留时间功能,可以一键点击自动校准方法中目标物和内标的保留时间,减少人为识别可能的失误。综上,通过GCMS-QP2020 NX获得的优良数据为后续的统计分析、模型模拟提供了强有力的支撑。
图5. 李俊副教授和和记娱乐GCMS-QP2020 NX合影