【摘要】：近年來,環(huán)境水體中一些典型化學物質(zhì)如環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting compounds, EDCs)和三苯甲烷類生物染色劑(Triphenylmethane biological stain, TPM biological stain)等被廣泛檢出,其檢出濃度為ppt-ppb級。這些有機污染物的低劑量、持續(xù)暴露可嚴重危害水生系統(tǒng),且可通過生物富集和食物鏈的傳遞,最終造成對高等動物和人類的危害。因此,建立簡單有效的分析方法,調(diào)查環(huán)境水體中此類污染物的現(xiàn)狀及分布特征,研究其在接近真實濃度下的水生毒性,評估其生態(tài)風險,具有重要的理論和實際意義。目前,普遍采用的固相萃取-液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(SPE-LC-MS/MS)方法雖然定量準確,但SPE前處理技術(shù)存在富集效率低、前處理復雜、檢測所需樣品量大(通常500 mL)、有機溶劑用量多等不足。與此相比,基于離子液體的中空纖維液膜微萃取技術(shù)(Hollow-fiber liquid-phase micro-extraction, HF-LPME),集采樣、萃取、富集于一體,具有操作便捷、經(jīng)濟、高效、所需萃取劑和樣品量少及環(huán)境友好等優(yōu)點,已成為分析工作者研究的熱門前處理技術(shù)。論文以HF-LPME作為環(huán)境水樣中痕量污染物的富集手段,針對水體中幾種典型污染物,構(gòu)建兩相或三相液相微萃取方法,實現(xiàn)對目標物的分離和高效富集；基于以上分析方法,對長江下游鎮(zhèn)江段環(huán)境水樣中的典型污染物EDCs和TPM進行分析,研究其分布特征,明確其殘留水平；同時初步考察此類典型污染物在接近真實濃度下的水生生態(tài)風險,選擇雙酚A (BPA)和己烯雌酚(DES)作為典型目標物,研究其單獨及聯(lián)合暴露對斑馬魚(zebrafish, Daniorerio)胚胎先天免疫、抗氧化及發(fā)育相關(guān)基因表達的影響,為水體中此類污染物的生態(tài)風險評估提供科學依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1.建立了一種針對環(huán)境水體中痕量4-n-壬基酚(4-n-NP)的液相微萃取方法。以中空纖維支載[C8MIM][PF6]液液微萃取為富集凈化手段,并以HPLC/UV進行測定。在最優(yōu)條件下([C8MIM][PF6]5 μL、pH 5.0、鹽濃度5%、萃取時間8 h)所建方法對環(huán)境水體中4-n-NP的富集倍數(shù)可達1129倍,方法的檢出限為0.05μg/L (S/N=3),線性范圍0.15～100μg/L,回收率為80.1%～105.6%。相對傳統(tǒng)的富集方法,本法具有便捷、高效及環(huán)境友好的優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于環(huán)境水體中此類污染物的分析測定。2.建立了一種可同時測定環(huán)境水體中內(nèi)分泌干擾物BPA、17-β-雌二醇(E2)、雌酮(E1)和DES的兩相液液微萃取(HF-LPME)新方法,并以此對鎮(zhèn)江市的內(nèi)江地表水進行了相關(guān)污染調(diào)查。在最佳萃取條件([C8MIM][PF6]2.5 μL、pH2.0、離子強度2.57 mol/L.萃取時間8 h)下,該方法線性范圍為0.15-100μg/L,且具有較高的富集倍數(shù)、較低的檢出限、良好的重現(xiàn)性和較高的準確性。對內(nèi)江沿線15個采樣點的水樣進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中6個點有BPA檢出,濃度為0.25-0.92μg/L;2個點有DES檢出(1.10-1.42μg/L)；1個點有E2檢出,濃度為1.79μg/L；E1無檢出。所有檢出點均分布于城市郊區(qū)附近,此處為污水排放地,表明城市污水排放是地表水體中內(nèi)分泌干擾物污染的重要來源。3.為提高萃取效率,減少平衡時間,以[C8MIM][PF6]為支載相,堿性水溶液為受體相,建立了三相中空纖維液液液微萃取方法,用以分析環(huán)境水樣中痕量BPA和DES。在最適條件下,該方法對BPA和DES的富集倍數(shù)分別可達850和624；線性范圍0.30-100μg/L；檢出限分別為0.20和0.05 μg/L (S/N=3),重現(xiàn)性良好。另外,環(huán)境水體中廣泛存在的腐殖質(zhì)對測定結(jié)果無顯著影響。運用該方法分析實際水樣獲得了滿意的回收率(75.4-99.2%)。所建立方法操作簡單且環(huán)境友好,適用于環(huán)境水體中痕量BPA和DES的富集檢測。4.在前期基礎(chǔ)上,建立了中空纖維支載加入1%三辛基氧化膦(TOPO)的[BMIM][PF6]三相液膜微萃取富集方法,對環(huán)境水體中痕量孔雀石綠(MG)進行分析,獲得了最佳的萃取條件。在該條件下,對水體中MG的富集倍數(shù)可達212倍,檢出限為0.01μg/L (S/N=3),線性范圍0.20-100μg/L,加標回收率較高(84.0%-106.2%)。與傳統(tǒng)萃取方法相比該方法具有操作快捷、高效、靈敏、環(huán)境友好的優(yōu)勢。以該方法對長江下游鎮(zhèn)江段及部分池塘水進行檢測分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)4個采樣點的水樣中檢出MG(共15處采樣點),濃度分別為1.73-11.06μg/L。5.基于以上分析結(jié)果,研究長江中下游鎮(zhèn)江段水體中的典型污染物BPA與DES單獨及聯(lián)合暴露對斑馬魚胚胎免疫及抗氧化相關(guān)基因表達的影響。結(jié)果表明,BPA與DES單獨及聯(lián)合對斑馬魚胚胎暴露72 h后,可影響其與免疫相關(guān)的基因IFNγ、IL-1β、Mx、CXCL-clc、Lyz、C3B、Cp和MPx的表達。與空白對照組相比,暴露于BPA+DES低劑量組可顯著上調(diào)IFNγ和Mx的表達；暴露于DES低劑量組、BPA和BPA+DES高劑量組可顯著下調(diào)MPx的表達,而暴露于BPA+DES高劑量組可顯著上調(diào)Cp的表達。此外,BPA與DES單獨及聯(lián)合暴露下抗氧化相關(guān)基因的表達也受到了影響,如BPA可下調(diào)Mn-SOD和GPx的基因表達,而DES及其與BPA聯(lián)合則可上調(diào)Mn-SCD、Cu/Zn-SOD及GPx的表達。析因分析表明,二者聯(lián)合暴露對C3B的表達表現(xiàn)為協(xié)同作用。6.BPA與DES單獨及聯(lián)合暴露對斑馬魚胚胎發(fā)育相關(guān)基因表達影響的研究。結(jié)果表明,BPA與DES單獨及聯(lián)合對斑馬魚胚胎暴露72 h后,可對斑馬魚胚胎發(fā)育相關(guān)基因表達產(chǎn)生顯著影響。與空白對照組相比,mstn1、mstn2、vegf1、mt、 wnt8a及hsp70基因的表達顯著上調(diào)。析因分析表明,二者聯(lián)合暴露對mstn2、vegf1、mt基因的表達表現(xiàn)出協(xié)同作用。說明DES與BPA聯(lián)合暴露對斑馬魚胚胎的生長發(fā)育會造成一定程度的損傷。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X830;X171.5
【圖文】：

逡逑驗研究了水樣ｐＨ值為２、３、４、５、６和７時的萃取效率，結(jié)果如圖２．２所示，逡逑當ｐＨ為５時萃取效率最高。逡逑１０００００邋－］逡逑７５０００－逡逑巧逡逑§逡逑占邐巧＼逡逑己邐＾因邐巧逡逑５００００邋－逡逑２５０００－逡逑１邐＇邐Ｉ邐？邋Ｉ邐＇邐Ｉ邐■邐Ｉ邐，邐Ｉ邐＇逡逑２邐３邐４邐５邐６邐７逡逑Ｄｏｎｏｒ邋ｐｈａｓｅ邋ｐＨ逡逑圖２．２邋供體相ｐＨ的影咐逡逑（萃取條件：接受相：５｜ａＬ，［Ｃ８ＭＩＭ］［ＰＦ６］；供體相：５０ｍＬ，加標５０帖／Ｌ；振蕩萃�。海玻埃板义希颍穑恚玻靛�°Ｃ，３邋ｈ）逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｄｏｎｏｒ邋ｐｈａｓｅ邋ｐＨ逡逑（ａｃｃｅｐｔｏｒ邋ｐｈａｓｅ邋（ＡＰ）：邋５＾ｉＬ＞，邋［ＣｓＭＩＭ］［ＰＦ６］；邋ｄｏｎｏｒ邋ｐｈａｓｅ邋（ＤＰ）：邋５０邋ｓｐ＾ｅｄ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ：邋５０逡逑［ｘｇ／Ｌ；邋ｓｈａｋｉｎｇ邋ｓｐｅｅｄ：邋２００邋ｒｐｍ；邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：邋２５邋0Ｃ；邋ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ：邋３邋ｈ．）逡逑２．２．２供體相離子強度的影響逡逑鑒于離子強度對目標物在樣品溶液和萃取溶劑之間的分配有顯著影響，液相逡逑微萃取實驗中，研究者常嘗試通過向樣品溶液中添加無機鹽的方式Ｗ提高分析物逡逑在萃取溶劑中的分配系數(shù)，最終提高樣品前處理過程的富集倍數(shù)及實驗靈敏度。逡逑本論文對水樣中分別添加０、５％、１０％、１５％、２０％邋（質(zhì)量份數(shù)）ＮａＣｌ對萃取逡逑效率的影響進行研究（見圖２．３）。研究發(fā)現(xiàn)

［１５３］。本論文討論了［Ｃ８ＭＩＭ］［ＰＦ６］體積分別為：２．５、５、１０、１５、２０陣的萃取效率，逡逑發(fā)現(xiàn)５邋｜ｉＬ是最佳的萃取劑體積（見圖２．４）。逡逑２９逡逑

則對萃取效率不但無明顯提高，反而隨著萃取時間的延長，萃取效率會出現(xiàn)降低逡逑的趨勢。這是因為隨著萃聯(lián)時間的延長，萃取溶劑將產(chǎn)生一定的流失本研逡逑究比較了萃取時間為１、２、４、６、８和１０邋ｈ的萃取效率。實驗結(jié)果（見圖２．５）發(fā)現(xiàn)８逡逑ｈ即達到萃取平衡；進一步增加萃取時間，萃取效率反而降低。逡逑３０逡逑

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