【摘要】：環(huán)境水體中普遍存在酚類化合物的污染,危害人類健康,樣品前處理技術(shù)是監(jiān)測污染狀況的關(guān)鍵。本文選取我國優(yōu)先控制污染物黑名單中的的6種酚類物質(zhì)(苯酚、3-甲酚、4-硝基酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚)和3種典型的酚類環(huán)境雌激素(雙酚A、辛基酚、壬基酚)作為目標(biāo)物,基于功能化納米纖維的膜固相萃取,建立了環(huán)境水樣酚類污染物的檢測新方法,并應(yīng)用新方法檢測了太湖16條主要入湖河流和6個湖體采樣點(diǎn)中9種酚類目標(biāo)物。研究內(nèi)容包括以下三個部分：一、最佳固相萃取納米纖維膜的選擇比較了羧基、聚吡咯、肼基3種功能基團(tuán)修飾的聚丙烯腈納米纖維和未修飾的聚丙烯腈納米纖維對9種酚類目標(biāo)物的萃取效果,選擇吸附效果最好的肼基作為修飾功能基團(tuán),制備了帶多孔形貌的肼基修飾的聚丙烯腈納米纖維(Hydrazine modified Polyacrylonitrile nanofibers, HM-PAN NFs)。對制備條件和膜組合方式進(jìn)行優(yōu)化,最終確定致孔劑的添加條件為聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/二甲基甲酰胺為10/10/90,水合肼反應(yīng)時間為3.5h和5.5h制得的多孔HM-PANs按質(zhì)量比接近3：1的比例進(jìn)行組合作為吸附劑,此時,9種酚類目標(biāo)物的吸附率達(dá)92.2%-100.0%,(RSD為0.0%-7.8%,n=3)。采用掃描電鏡觀察NFs的表面形貌,可觀察到纖維表面的多孔結(jié)構(gòu)和樹皮狀突起,多孔HM-PAN NFs的直徑約為300nmm。紅外光譜法表征結(jié)果表明：多孔HM-PAN NFs中成功引入氨基,且新增氨基的含量隨著反應(yīng)時間的延長而增加；多孔HM-PAN NFs吸附9種酚類物質(zhì)后的紅外譜圖在3500-3200cm-1處新增強(qiáng)吸收峰,提示纖維上氨基和酚類化合物上的羥基的形成了分子間氫鍵作用。二、基于多孔HM-PAN NFs固相萃取的環(huán)境水樣中9種酚類化合物檢測方法的建立建立了環(huán)境水樣中9種酚類目標(biāo)物的基于多孔HM-PAN NFs膜固相萃取、超高效液相色譜分離串聯(lián)質(zhì)譜檢測的分析方法(苯酚采用高效液相色譜-二極管陣列檢測法),并對影響萃取效率的重要參數(shù)進(jìn)行考察并優(yōu)化。在最佳固相萃取條件下,9種酚類目標(biāo)物的方法檢出限分別為苯酚(0.50ng/mL)、4-硝基酚(0.030ng/mL)、3-甲酚(0.03ng/mL)、2,4-二氯酚(0.30ng/mL)、2,4,6-三氯酚(0.30ng/mL)、五氯酚(0.030ng/mL)、辛基酚(0.030ng/mL)、壬基酚(0.10ng/mL)、雙酚A (0.10ng/mL).對環(huán)境水樣進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明9種酚類物質(zhì)的方法回收率為82.4%～111.4%(RSD為3.7%～11.6%,n=6),具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。與文獻(xiàn)方法相比,本方法的SPE過程僅需9.0mg SPE介質(zhì)、1.5mL有機(jī)溶劑用量,檢出限(0.030ng/mL-0.50ng/mL)更低,且解決了萃取了苯酚的難題,使苯酚的回收率達(dá)95.7%-106.7%(RSD為4.8%-11.2%,n=6)。三、方法應(yīng)用：太湖入湖河流和湖體中9種酚類化合物濃度水平分析監(jiān)測了9種酚類化合物在太湖水體和入湖河流22個采樣點(diǎn)中的濃度水平。結(jié)果表明：總酚濃度最高的3個采樣點(diǎn)位于直湖港(47.69 ng/mL)、望虞河大橋(38.29 ng/mL)和南宅浜橋(32.34 ng/mL)。9種酚類化合物中,苯酚的檢出率最高(81.8%),其次為雙酚A(54.5%)、3-甲酚(54.5%)、2,4,6-三氯酚(40.9%)、2,4-二氯酚(31.8%)、辛基酚(13.6%)、五氯酚(0.045%)、4-硝基酚(0.045%)和壬基酚(0.0%)。除苯酚外,其余目標(biāo)物的檢出水平較低,均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)限值。根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中對揮發(fā)酚(以苯酚計(jì))的規(guī)定,本次22個采樣點(diǎn)中水質(zhì)主要為Ⅳ類(占18.2%)和V類(占59.1%)。本方法與標(biāo)準(zhǔn)方法(CJ/T 146-2001)相比,所用SPE介質(zhì)和有機(jī)溶劑的量明顯降低。本方法只需上樣10.0mL, SPE過程更簡便快速,且對9種酚類化合物的檢出限(0.030-0.50ng/mL)低于標(biāo)準(zhǔn)方法,滿足實(shí)際水樣監(jiān)測的要求。應(yīng)用本方法和標(biāo)準(zhǔn)方法測定相同環(huán)境水樣時的結(jié)果顯示差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),具有較好的一致性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R123

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本文編號：2279202