全氟化合物與溶解性有機質(zhì)在pm2.5中的污染特征

1、全筮些盒塑蘭鑒豎絲魚盟墮壟￡叢氈生塑遣銎生塹 墼：墾盔堂亟主堂焦迨壟摘要全氟化合物( P F C s ) 由于其獨特表面活性、熱穩(wěn)定性和耐酸性、親水憎油性已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，例如，表面活性劑，潤滑劑，農(nóng)藥。然而最近的研究表明，在應(yīng)用過程和產(chǎn)品中不斷釋放出的這些物質(zhì)已經(jīng)使它們在環(huán)境中無處不在。因為其存在健康危害效應(yīng)，所以引起了人們對P F C s 的持續(xù)關(guān)注。在本論文中，我們的目的是研究P M ：，中全氟化合物的分布、遷移轉(zhuǎn)化狀況

2、，以便更全面的了解全氟化合物在大氣中的歸宿及評估對居民健康的潛在風(fēng)險。本文建立了一種分析P M 2 5 樣品中P F C s 的超高效液相色譜與三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用的分析檢測方法。采用溶劑萃取法萃取P M 2 ．5 顆粒上的P F C s 。P F C s 在P M 2 ．5中的含量分布在0 ．2 到5 5n g ／m 3 之間，并且秋季P M 2 5 樣品化合物所占的百分比與冬季不同。利用后向軌跡圖進(jìn)行追蹤發(fā)現(xiàn)秋季氣團(tuán)主要來自于中國的西

3、北部，冬季空氣氣團(tuán)主要來自于海洋或近上海地區(qū)，說明氣團(tuán)來源不同會影響上海地區(qū)P M 2 5 中P F C s 濃度。對這8 種化合物進(jìn)行相關(guān)性分析，說明他們可能具有相同的污染來源。利用三維熒光光譜分析法檢測P M 2 ．5 和雨水樣品中溶解性有機質(zhì)的組成和變化。光譜揭示出2 類4 個熒光峰的存在，并且類腐殖質(zhì)與類蛋白質(zhì)存在一定的正相關(guān)性，說明它們具有相同的污染來源。由于腐殖酸在水體中可以影響水溶性有機污染物的遷移和最終歸趨，因此本文探討

4、了腐殖酸在P M 2 ．5 顆粒中是否同樣具有影響有機污染物遷移轉(zhuǎn)化的特性。通過P F C s 與腐殖酸的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)兩者呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)性。推測原因可能是P F C s 以氫鍵、分子間作用力的方式吸附在腐殖酸上，或與腐殖酸上的官能團(tuán)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成了腐殖酸的一部分。本論文的研究結(jié)果有助于我國相關(guān)部門掌握國內(nèi)P M ，，中P F C s 和溶解性有機質(zhì)的污染分布狀況。同時本研究可以為相關(guān)的環(huán)境風(fēng)險評價和制訂控制P F C s污染

5、的法律法規(guī)提供科學(xué)依據(jù)。在碩士期間，同時還研究了樣品前處理技術(shù)。主要采用解吸電暈束電離源( D C B I ) 與質(zhì)譜聯(lián)用測定食品包裝材料中的雙酚A 。優(yōu)化了萃取溶劑和離子源等參數(shù)。D C B I 優(yōu)化后，甲醇為萃取溶劑，檢測模式為負(fù)離子模式，電離電壓為．2 0 0 0V ，離子傳輸管溫度2 2 5 ℃，H e 氣體流速1 ．0 L ／m i n 。當(dāng)選用全掃描的模式時，單個樣品測定時間小于3 0 S ，對雙酚A 的檢出限為0 ．1 m

6、 g ／L ，在l —1 0 0 m r ／L全筮些金塑蘭鱉堡絲魚煎墮壟里叢叢生笪煎鎏塹塹A b s t r a c t復(fù)旦火學(xué)碩士學(xué)位論文P e r f l u o r i n a t e d c o m p o u n d s ( P F C s ) h a v eb e e nw i d e l yu s e d i n t h e i n d u s t r y , f o re x a m p l e ，s u r f a c

7、 t a n t s ，l u b r i c a n t s ，a n d p e s t i c i d e s d u et o t h e i r u n i q u e h i g h s u r f a c ea c t i v i t y , t h e r m a l a n da c i d r e s i s t a n c e ，h y d r o —a n d l i p o p h o b i c p r o

8、p e r t i e s ．H o w e v e r ,r e c e n t s t u d i e s h a v e p r o v e d t h a t t h e c o n t i n u o u s r e l e a s e o ft h e s e s u b s t a n c e s f r o mv a r i o u s a p p l i c a t i o n s a n dp r o d u c t

9、 sh a s r e n d e r e dt h e mt o b e c o m eu b i q u i t o u s i n t h ee n v i r o n m e n t ．C o n c e r na b o u tP F C si s g r o w i n gb e c a u s et h e i rp o t e n t i a l l yh a r m f u l ．I nt h i sd i s s e

10、 r t a t i o n , w e a i m e d t oi n v e s t i g a t et h ed i s t r i b u t i o na n d t r a n s p o r to f P F C s t ot h ea t m o s p h e r i c e n v i r o n m e n t i n o r d e r t o b e t t e r u n d e r s t a n d

11、t h e e n v i r o n m e n t a l f a t e ，p o t e n t i a l r i s ka s s e s s m e n tf o r t h e l o c a li n h a b i t a n t sI nt h i ss t u d y , b a s e d o nh i 曲一p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r

12、a p h y ( H P L C ) t a n d e mt r i p l eq u a d r u p o l em a s ss p e c t r o m e t r y , w a sd e v e l o p e d f o rd e t e c t i o no f P F C s i na e r o s 0 1 ．P e r f l u o r i n a t e dc o m p o u n d sw e r e

13、e x t r a c t e df r o mp a r t i c l e s b ys o l v e n te x t r a c t i o n ．T h et o t a lc o n c e n t r a t i o no f P F C s i nt h es a m p l e s r a n g e df r o m0 ．2 t o5 5 n g ／r n 3w h i c h v a r i e dw i t h

14、 s e a s o n s ．T h eb a c kt r a j e c t o r i e s s h o w e d a i r m a s s e so fa u t u m n c a i n ef r o m t h en o r t h w e s to fC h i n a ，w h i l ea i rm a s s e s o fs p r i n gm a i n l y c a m ef r o m o c

15、e a na r e a so rs u r r o u n d i n ga r e a s ．W h i c h i n d i c a t e dt h a ta i rm a s s e sf r o md i f f e r e n to r i e n t a t i o nc o u l di n f l u e n c et h ec o n c e n t r a t i o n so f P F C s i nP M

16、 2 ．5 ．T h e r ew e r eS O m e p o s i t i v ec o r r e l a t i o n sa m o n g P F C s c o m p o u n d s ．T h r e e d i m e n s i o n a l e x c l l t a t i o n e m i s s i o n m a t r i x ( 3 D E E M ) f l u o r e s c e

17、n c es p e c t r o s c o p y w a s u s e d t oi n v e s t i g a t et h ec o m p o s i t i o na n d t r a n s f o r m a t i o no f d i s s o l v e do r g a n i cm a t t e r ( C D O M ) f r o mP M 2 ．5a n dr a i ns a m p l

18、 e s ．3 D E E M s s p e c t r a s h o w e d4t y p e s o ff l u o r e s c e n c e s i g n a l s i n s a m p l e s ．T h e r e w e r e s o m ep o s i t i v e c o r r e l a t i o n sa m o n g b e t w e e n h u m i c - l i k

19、em a t e r i a l sa n d p r o t e i nl i k em a t e r i a l sw h i c hi n d i c a t e dt h a tt h e ym i g h t h a v et h e s a m e s o u r c e sa n d n a t u r e ．S i n c eh u m i ca c i d s ( 1 t A s ) c o u l db ea b

20、l e t o a d s o r ba n da f f e c t f i n a l f a t e o ft h eh y d r o p h o b i co r g a n i cc o n t a m i n a n t s i n t h e w a t e r , t h i sp a p e re x p l o r e dw h e t h e rH A sc o u l da f f e c t c o n t

21、a m i n a n t s ’m i g r a t i o na n d t r a n s f o r m a t i o n i n a e r o s 0 1 ．W ef o u n dt h a tt h e r e w e r e s o m en e g a t i v e c o r r e l a t i o n s b e t w e e nP F C sa n dh u m i ca c i d s ．T h

22、i s f a c ti n d i c t e dt h a tH A s c o u l di n t e r a c tP F C s b y t h eh y d r o g e n b o n d o rc h e m i c a lr e a c t i o n ．T h er e s u l t so ft h i s t h e s i sh e l p t h e r e l e v a n td e p a r t

23、m e n t s t o m a s t e r t h e c u r r e n tc o n t a m i n a t i o ns t a t u so f P F C sa n dd i s s o l v e do r g a n i cm a t t e ri nt h ea t m o s p h e r ei n o u rc o u n t r y ．M e a n w h i l e ，i tc o u l d