水体和沉积物中三聚氰胺的检测方法研究和应用

摘要

三聚氰胺在环境中较为稳定，在土壤、沉积物和水体中难以降解。土壤、沉积物和水体中的三聚氰胺，可被陆生或水生植物通过根系吸收。由于这些环境样品中三聚氰胺含量较低，且基体成份复杂，故样品前处理是三聚氰胺检测中不可或缺的步骤。本工作以水体、沉积物和土壤中的三聚氰胺为分析对象，将固相萃取(SPE)、超声提取(UE)分别与高效液相色谱(HPLC)分离和二极管阵列检测器(DAD)测定相结合，研究建立了2种分别用于检测水、土壤/沉积物中三聚氰胺的新方法。详细考察了影响样品前处理和色谱分离检测的有关因素，获得了最佳的实验条件，评估了方法的分析性能，并将新方法成功地应用于实际样品的检测及养殖水体中三聚氰胺环境行为的研究。
　　 一、建立了固相萃取-高效液相色谱-二极管阵列检测器(SPE-HPLC-DAD)联用测定水中痕量三聚氰胺的新方法。采用CNW poly-Sery MCX小柱对水样中的三聚氰胺进行富集和净化，以Inertsil CN-3氰基柱为色谱柱、乙腈/水作为流动相、DAD为检测器进行色谱分析。该方法避免了价格昂贵的庚烷磺酸钠类试剂的使用，且DAD的定性功能可以有效降低假阳性结果。在优化后的色谱条件(波长:210 nm，流动相:乙腈/水(5/95，v/v))、萃取条件（pH6.0;萃取流速:1 mL/min）和洗脱条件（6 mL5％氨化甲醇）下，方法对三聚氰胺的富集倍数为102，检出限为0.05μg/L(S/N=3)，定量限为0.18μg/L(S/N=10)。该方法具有快速、高效、简便、经济的特点，已经成功应用于4种实际水样中痕量三聚氰胺的检测，结果令人满意。
　　 二、建立了超声辅助提取-高效液相色谱联用检测沉积物和土壤中三聚氰胺的分析方法。对样品前处理条件和色谱分析条件进行了优化。样品以氨化甲醇(5/95，v/v)超声提取，离心，浓缩，流动相定容。采用氰基液相色谱柱为分析柱，以乙腈/水(5/95，v/v)为流动相，无需使用昂贵的离子对试剂，用外标法定量。在基质加标浓度0.05～5.0mg/kg范围内，线性相关系数为0.9999。该方法对三聚氰胺的检出限和定量限分别为0.01 mg/kg和0.04 mg/kg，回收率在95.9％～99.2％之间，相对标准偏差小于2％。该方法快速、灵敏、经济、简便，应用于实际土壤/沉积物样品中痕量三聚氰胺的检测，结果令人满意。
　　 三、采用上述检测方法，利用模拟水生态系统，研究了三聚氰胺在水体、沉积物和水生植物中的分配与累积的动态变化过程。结果表明:三聚氰胺进入水体后，一部分被沉积物、罗非鱼、田螺和金鱼藻吸收（附），其在水相中的浓度最初几天显著下降，随后缓慢降低并渐趋稳定。由于三聚氰胺在表层的快速吸附，使得沉积物中三聚氰胺的浓度很快升高，在达到吸附-解吸动态平衡后，浓度变化趋势减小。在试验后期，因罗非鱼和田螺代谢粪便的不断沉积以及金鱼藻残体的凋落，沉积相中三聚氰胺的含量有所增加。金鱼藻对三聚氰胺的生物富集效应很强，其体内三聚氰胺的浓度起初增加很快，且在整个试验周期内都呈升高的态势。另外，系统中的微生物对三聚氰胺也可能存在一定程度的生物降解作用。

目录

摘要

缩略语表

CONTENTS

第一章 绪论

1．1 课题背景和意义

1．2 论文研究思路和主要内容

第二章 环境样品中三聚氰胺分析方法综述

2．1 引言

2．2 环境中三聚氰胺的主要来源

2．3 三聚氰胺的毒性与危害

2．4 样品前处理方法

2．4．1 酸／碱溶剂萃取

2．4．2 固相萃取

2．4．3 其他方法

2．5 三聚氰胺的分离检测技术

2．5．1 高效液相色谱法(HPLC)

2．5．2 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)

2．5．3 液相色谱-质谱联用法(LC-MS)

2．5．4 其他检测方法

2．6 展望

第三章 固相萃取-高效液相色谱分离-二极管阵列检测联用分析水体中的三聚氰胺

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂

3．2．2 仪器

3．2．3 水样采集

3．2．4 色谱分析条件

3．2．5 实验方法

3．3 结果和讨论

3．3．1 色谱条件优化

3．3．2 萃取条件优化

3．3．3 线性范围、富集倍数和检出限

3．3．4 精密度和回收率

3．3．5 实际样品分析

3．4 结论

第四章 超声辅助提取-高效液相色谱法检测沉积物／土壤中的三聚氰胺

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂

4．2．2 仪器

4．2．3 溶液配制

4．2．4 样品的前处理

4．2．5 色谱分析条件

4．3 结果与讨论

4．3．1 超声辅助提取条件的选择

4．3．2 色谱分析条件的选择

4．3．3 线性范围、检出限和定量限

4．3．4 精密度和回收率

4．3．5 实际样品分析

4．4 结论

第五章 三聚氰胺在模拟水生态系统内水体、沉积物和水生植物中的分配与累积

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 仪器与试剂

5．2．2 模拟水生态系统

5．2．3 样品处理及净化

5．2．4 色谱条件

5．3 结果与讨论

5．3．1 水体中三聚氰胺的含量变化

5．3．2 沉积物中三聚氰胺的含量变化

5．3．3 金鱼藻中三聚氰胺的含量变化

5．3．4 三聚氰胺的降解作用

5．4 结论

结论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢