[发明专利]一种有机污染物持久稳定性预测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境化学检测领域，具体涉及一种预测有机污染物实际环境中持久性的监测技术，尤其涉及一种利用在线电化学质谱联用技术预测有机污染物在实际环境中持久性的方法。

背景技术

随着工农业的发展与人民生活水平的提高，各类污染物引起的污染问题越来越突出，而化学工业的飞速发展使人工合成的有机物种类和数量与日俱增，有的有机污染物在环境中难于降解，广泛存在于各种环境介质如空气、水体、沉积物、土壤等以及食品、动植物和人体中，并可通过食物链在生物体内传递和富集，对人体健康和生态环境产生严重威胁。如三氯生是一种由人工合成的具有醚类和酚类基团的氯代芳香化合物，具有高抗菌性而被广泛添加于牙膏、肥皂、洗涤剂等个人护理品中。由于添加了三氯生等抗菌剂的个人护理品在日常生活中的大量使用，三氯生等有机化合物以多种途径源源不断地进入环境。目前各种环境介质包括地表水、土壤、沉积物中，甚至生物与人体中均已检测出一定量的三氯生。

包括三氯生等的有机污染物的在环境中的稳定持久性和可降解性能当前备受关注，传统利用同位素测定有机化合物半衰期预测其稳定性的方法昂贵且耗时长，此外，在一些研究有机污染物稳定过程中不需要精准的半衰期数据，只需快速得到直观的有机污染物稳定性结果，如何通过监测技术手段预测三氯生等有机污染物在环境中的持久稳定性则是当前监测技术的热点和难点。因此，快速有效地监测评估环境污染物的技术手段受到越来越多的关注。

发明内容

本发明通过提供一种能够简便、快速、有效的技术预测三氯生等有机污染物在环境中的持久性，从而为评估污染物的环境风险提供依据。本发明将在线电化学质谱联用技术与有机污染物稳定持久性研究相结合，探索出的新型有机污染物稳定持久性研究方式，在环境风险评估和环境保护等方向将大有前景。

本发明所述的有机污染物持久稳定性预测的方法，是将电化学反应系统与质谱检测仪联用，分别施加正、负电压，以模拟环境中的氧化或还原条件；根据有机化合物的质谱信号首次出现明显下降时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物存在正、负两种起始反应电压，则将绝对值较小的电压作为该有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物在质谱仪上没有显著的信号，则将其电池反应产物的质谱信号首次呈现增加时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；根据测定得到的结果，判断化合物的稳定持久性。

本发明所述的根据测定得到的结果判断化合物的稳定持久性的具体标准为：若起始反应电压绝对值低于1000mV的属于稳定持久性弱的化合物；起始反应电压绝对值介于1000mV~1500mV之间的属于稳定持久性中等的化合物；起始反应电压绝对值介于1500mV~3000mV之间的属于稳定持久性较强的化合物；起始反应电压绝对值大于3000mV的属于稳定持久性非常强的化合物。

本发明通过在线电化学质谱联用技术监测得到电压数据来预测有机污染物环境稳定性或者可降解性，具体包括如下步骤：（1）确定目标有机污染物；（2）将有机化合物溶于含有100~200 μmol/L的醋酸铵与40 %~60%（v/v）的甲醇溶液中制成浓度为40 mmol/L的反应溶液；（3）通过1 mL的玻璃注射器以20 μL/min的流速进入电化学反应系统；（4）电化学反应系统与质谱检测仪联接；（5）质谱检测分析模式为正离子模式或负离子模式，MS分析采用EMS模式，喷雾电压（IS）为5500 V或-4500 V，去簇电压（DP）=30~50 V或-40 ~ -50 V，射入电压（EP）=10 V，EMS模式下碰撞电压（CE）=5 V，质谱检测范围为60~400 Da；（6）当有机化合物的质谱信号首次出现明显下降时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物存在正、负两种起始反应电压，则将绝对值较小的电压作为该有机化合物的起始反应电压；若该有机化合物在质谱仪上没有显著的信号，则将其电池反应产物的质谱信号首次呈现增加时施加的电压作为该有机化合物的起始反应电压；根据测定得到的结果，若起始反应电压绝对值低于1000mV的属于稳定持久性弱的化合物，起始反应电压绝对值介于1000mV~1500mV之间的属于稳定持久性中等的化合物，起始反应电压绝对值介于1500mV~3000mV之间的属于稳定持久性较强的化合物，起始反应电压绝对值大于3000mV的属于稳定持久性非常强的化合物。