运用典型植物监测环境中有机氟污染物的可行性探究

许娟娟 陈欢 张苏伟

（浙江省环境监测中心 浙江杭州 310015）

运用典型植物监测环境中有机氟污染物的可行性探究

许娟娟 陈欢 张苏伟

（浙江省环境监测中心 浙江杭州 310015）

随着我国经济的快速发展，人们生活水平逐渐提高，人们越来越关注生态环境问题。生态环境关系着国民经济的发展以及人们的生活质量，是我国经济发展过程中必须重视的一个事项。城市生态环境中的有机氟污染物，严重的影响人们的身体健康，不利于人们生活质量的提升。本文主要针对典型植物对环境中存在的有机氟污染物进行监测的可行性进行深入的研究，通过循环中子活化对苔藓中的可萃取有机氟、总氟以及全氟化合物的含量进行分析。

典型植物；监测；环境；有机氟污染物；可行性

1 前言

全氟化合物，实质上就是指氟将全部的碳链上氢原子取代之后，形成的一种人造疏水疏油性质的有机氟化物。全氟化合物具有优良的表面活性，因此被广泛应用于涂料、乳化剂以及防污剂等多个领域中；由于全氟辛酸、全氟辛烷磺酸盐被纳入持久性有机污染物的名单中，全氟化合物已经成为各个国家优先进行控制的污染物，全氟化合物能够与植物蛋白相互结合，并且蓄积，例如：全氟辛酸与全氟辛烷磺酸盐能够与小麦相结合，并且在水土与作物间运移。为了分析与研究典型植物对于环境中全氟化合物具有的指示作用，通过高效液相色谱-质谱联用技术分析苔藓叶片中13种全氟化合物的残留状况。

2 运用典型植物监测环境中有机氟污染物可行性的试验研究

2.1 主要的仪器设备与试剂

采用高纯锗γ谱仪与微型中子源核反应堆对可萃取有机氟与总氟的总量进行分析，使用高效液相色谱-质谱联用仪对全氟化合物的种态进行分析，试验采用甲基叔丁基醚、醋酸铵、甲酸以及甲醇作为色谱纯，四丁基硫酸氢胺、氨水作为优级纯，试验用水为18.2MΩ·cm超纯水；标样为氯化钾基准物质、茶叶标准参考物质以及全氟化合物混合外标与内标（来自加大拿Wellington），13种全氟化合物混合外标使用甲醇逐级进行稀释，将其稀释为5个质量浓度，即 5μg/L、10μg/L、20μg/L、40μg/L以及 60μg/L，应用于高效液相色谱-质谱联用标准工作曲线，使用甲醇对8种混合内标进行稀释处理，稀释至200μg/L，将其作为备用。

2.2 采集、制备样品

地衣、杜鹃、马尾松、樟树、苜蓿、唐菖蒲、银桦、苔藓8种植物采集于某一地区的植物园内，每一份样品的保险质量大约为300g左右。使用超纯水对采集的样品进行清洗之后，对其进行冷冻干燥，使其处于恒重状态，再将样品进行粉碎处理，然后将其放入聚丙烯瓶中，将一部分置于干燥器中备用。称取20mg苔藓粉末，将其热封在聚乙烯薄膜袋之后，再将其热封在跑兔管中，使用循环中子活化分析苔藓中含有的总氟，去取1g苔藓粉末将其放在50mL的离心管中，然后在离心管中加入碱甲醇溶液30mL0.1mol/L，经过16h的摇床振荡之后，离心15min，转移上清液到另一支50mL的离心管中，加入甲醇10mL，重提2次，与上清液合并，然后氮吹浓缩为5mL，在离心管中取1mL热封在聚乙烯管之后，再将其在跑兔管内热封，采用循环中子活化分析可萃取有机氟。称取1g植物粉末，将其放入50mL的离心管中，然后加入10ng全氟化合物混合内标与碱甲醇溶液30mL0.1mol/L，按照可萃取有机氟的试验流程进行萃取，这一过程中合并的上清液采取氮吹方式，让其处于干燥状态，然后加入10mL0.25mol/L的K2CO3、超纯水5mL、四丁基硫酸氢胺5mL0.5mol/L、甲基叔丁基醚20mL，经过30min的摇床振荡之后，离心15min，醚相转移到另一支50mL的离心管中，水相使用甲基叔丁基醚15mL重提2次，与醚相合并，氮吹至干，将甲醇定容在1mL范围内，使用高效液相色谱-质谱联用分析全氧化合物的种态。

2.3 分析与计量

循环中子活化分析在9×1011n·cm-2·s-1中子通量下，测量时间=照射时间=30s，等待时间=冷却时间=2s，循环7次。对1633keV处20F的γ能峰进行测量，Gamma Vision采集谱图，利用Win Span解谱，总氟将茶叶标参作为标准，可萃取有机氟将KF标准溶液作为标准，使用相对法定量。高效液相色谱使用Agilent EclipseXDBC18(3.5μm×150mm×2.1mm)分析柱，进样体积为20μL。

2.4 质量保证与控制

在高效液相色谱分析下，可萃取有机氟空白流程与总氟空白本底的γ谱图都没有见到1633keV能峰，根据苔藓样品Gamma Vision谱图显示，F与Na质量浓度比值≤5，没有超过F与Na的最低干扰比值，所以苔藓中23Na（n，ɑ）20F的与原子本底的干扰可以忽略不计。基于3m（bDc）1/2/sDc，苔藓中的可萃取有机氟的检测限为0.20γg，总氟检测限为0.58γg。

为了能够有效的控制外源性污染，全氟化合物分析使用经过甲醇清洗过的聚丙烯器皿，同时开展全程空白实验，空白基质是碱甲醇反复提取之后残留的苔藓粉末。全氟化合物分析流程在10γg/kg加标质量分数水平以下，13种全氟化合物回收率处于78%-122%范围以内，变异系数范围处于1.5%-17%范围以内，满足美国EPA的要求（100±40）%，在5-μg/L质量浓度范围内，13种全氟化合物线性相关系数在0.9907-0.9997范围内，检测限范围处于0.01-0.66ng/L之间，符合分析标准。

2.5 可行性研究结果

经过上述对苔藓含有的可萃取有机氟、总氟以及全氟化合物的研究显示，通过苔藓中的全氟化合物的残留状况，能够指出环境中有机氟污染物的污染情况，还能够将污染的风险暴露出来，具有可行性。

3 结语

相应的环境与条件下，苔藓蓄积全氟化合物的能力要明显好于地衣、杜鹃、马尾松、樟树、苜蓿、唐菖蒲、银桦。苔藓中的氟化物主要为无机氟，可萃取有机氟作为辅助；根据对某一地区中环境中全氟化合物的分布情况以及形成原因进行分析，表明通过苔藓监测环境中有机氟污染物具有可行性。

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[2]蔡亚歧，王亚华，江桂斌.斯德哥尔摩公约新增持久性有机污染物的一些研究进展[J].中国科学，2010（02）.

[3]陈红梅.有机氟含量测试技术研究进展[J].有机氟工业，2009（15）.