环境灰尘中有机磷阻燃剂和增塑剂的分布特征研究

摘要

随着溴系阻燃剂被禁止和逐步淘汰，有机磷阻燃剂作为主要替代品其生产量和使用量逐年上升。有机磷酸酯(OPEs)作为一类主要的有机磷阻燃剂和增塑剂，主要以非化学键合方式加入到材料中，由此提高了该类物质释放到周围环境中的概率。目前在地表水、沉积物、地下水、污水、室内外空气、灰尘以及生物体中都检测到有机磷酸酯的存在。有机磷酸酯类物质作为潜在的持久性有机污染物逐渐受到人们的重视，目前世界各地对于环境中有机磷酸酯的分布特征研究主要集中在地表水、大气和沉积物等环境介质，而关于环境灰尘的研究较少，灰尘作为一种复杂的人居环境介质，其所含污染物含量可能会对人体产生直接影响，因此，对有机磷酸酯在环境灰尘中的分布特征开展研究具有重要意义。
　　本论文主要包括以下内容:
　　1、简要介绍了有机磷阻燃剂和增塑剂的相关研究背景、主要种类、毒性效应和污染现状等，并针对不同环境介质中有机磷酸酯的预处理和检测方法进行了详细的介绍。
　　2、基于超声辅助提取和固相萃取技术，建立了灰尘样品中10种有机磷酸酯的前处理方法，并使用气相色谱质谱法进行定性定量分析。优化了超声萃取的溶剂种类及用量、时间、频率、温度，以及固相萃取的活化、洗脱溶剂的种类和用量。优化实验条件下，10种有机磷酸酯在相应的浓度范围内线性良好，相关系数为0.9990～0.9998，检出限为0.44～11.08ng g-1。灰尘样品平均加标回收率为51.4～123.5％，相对标准偏差为3.0～13.7％。该实验方法操作简便，灵敏度高，检出限低，适用于环境灰尘样品中多种有机磷酸酯的快速分析测定。
　　3、采集了办公室、宿舍、家庭和档案室等微环境的室内灰尘进行分析，研究了有机磷酸酯在微环境灰尘中的空间、时间和粒径分布特征:在不同功能微环境中，有机磷酸酯的含量和分布无明显规律，主要影响因素是室内建材、塑料物品和电器等OPEs来源的种类和数量，还会受到温度、通风条件和清洁频率等环境因素的影响;在粒径分布上，＜25～74μm粒径范围的灰尘所占比重较大，其单位质量所附着的有机磷酸酯含量也较高。
　　4、采集了苏州市的25个道路灰尘样品，分析了灰尘样品中4种有机磷酸酯的含量水平和分布特征，分别针对普通成人、儿童和环卫工人通过灰尘摄入和呼吸摄入两种途径的日暴露量进行评估。结果表明:4种有机磷酸酯在道路灰尘样品中不同程度检出，总有机磷酸酯的含量为ND～8901.66ng·g-1，中位值为1039.21ng·g-1。在高暴露情景下，普通成人、儿童和环卫工人通过灰尘摄入产生的∑OPEs日均暴露量分别为125.68、915.78和6314.16pg·kg-1，儿童的日均暴露量比普通成人高出6倍;而这3类人群通过呼吸途径产生的∑OPEs日均暴露量分别为3.07E-02、1.89E-02和1.54E-01pg·kg-1，差距较小。总体而言，道路灰尘中有机磷酸酯对于儿童和环卫工人的潜在风险更大。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 有机磷阻燃剂和增塑剂的种类

1．2 OPEs的毒性效应

1．3 OPEs的污染水平

1．3．1 水体中的OPEs

1．3．2 土壤和沉积物中的OPEs

1．3．3 空气中的OPEs

1．3．4 生物体中的OPEs

1．4 OPEs的分析检测方法

1．4．1 前处理方法

1．4．2 检测方法

1．5 论文的研究意义和内容

第二章 USAE-SPE-GC-MS／MS测定灰尘中10种有机磷阻燃剂和增塑剂

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器设备

2．2．2 试剂和材料

2．2．3 标准溶液的配制

2．2．4 样品前处理过程

2．2．5 GC-MS／MS色谱与质谱条件

2．3 结果与讨论

2．3．1 超声萃取条件优化

2．3．2 固相萃取条件优化

2．3．3 方法的线性范围与检出限

2．3．4 回收率与精密度

2．4 本章小结

第三章 微环境灰尘中8种有机磷阻燃剂和增塑剂的分布特征

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器设备

3．2．2 试剂和材料

3．2．3 微环境灰尘样品采集

3．2．4 灰尘样品分析检测

3．3．1 空间分布特征

3．3．2 时间分布特征

3．3．3 粒径分布特征

3．4 本章小结

第四章 道路灰尘中4种有机磷阻燃剂和增塑剂的分布特征及人体暴露

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器设备

4．2．2 试剂和材料

4．2．3 样品采集

4．2．4 样品分析

4．3．1 道路灰尘中4种OPEs的含量水平

4．3．2 道路灰尘中4种OPEs的组成分布

4．3．3 道路灰尘中OPEs的日暴露量

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

图表目录

致谢

附录

作者简历