摘要
酚类污染物在工业上应用广泛,工业排出废水进入环境水源,对环境造成严重污染,增大生态负担。通过食物链积累、污染农作物等途径污染食用油,使各生物体暴露于酚类污染物中。双酚类和烷基酚类污染物具有环境内分泌干扰特性,对生物体可产生致畸、致癌、致突变作用,其脂溶性较强,可在体内积累,即使摄入痕量水平的酚类污染物也对人体造成伤害。因此,有必要开发环保、简便、可同时检测水样和食用油样中双酚类和烷基酚类污染物的方法。由于在实际环境样品中,两类酚类污染物的含量低,基质干扰严重,需要建立新型前处理方法对其进行纯化、分离和富集。为满足绿色化学原则,本文以绿色溶剂—离子液体(IL)为基础,建立新型分散液液微萃取(DLLME)技术,与高效液相色谱法联用,建立了水样及食用油样中双酚类和烷基酚类污染物的检测方法,并讨论了其萃取机制。 第一章主要概述了目前酚类污染物的污染现状及其危害。总结酚类污染物的仪器检测和前处理方法,重点介绍DLLME技术,由此概括本研究的背景及内容。 第二章以咪唑基IL为萃取剂,5种酚类污染物(双酚A、双酚B、双酚AF、4-辛基酚、壬基酚)为研究对象,超声技术辅助分散,以DLLME为前处理方法,并用高效液相色谱仪-荧光检测进行测定。本实验中对比了不同阴离子的IL对萃取效果的影响,并分析其原因。重点研究了IL、分散剂、电解质、超声时间、溶液pH以及离心转速和时间等影响因素。在最优的实验条件下,各分析物在其浓度范围内与峰面积有良好的线性关系,线性相关系数(r)大于0.9980,检出限(LOD,S/N=3)为0.058-0.21μg/L,日内和日间的相对标准偏差(RSD)均小于5.52%,萃取效率在94.9%以上,环境水样加标回收率在90.3%-108%。 第三章为拓展IL的应用,建立基于吡咯烷基IL-DLLME与高效液相色谱联用检测酚类污染物的方法。研究吡咯烷阳离子检测双酚类和烷基酚类污染物的能力。通过选用粘度低且疏水性强的IL作为萃取剂,与双酚类和烷基酚类污染物相互作用,获得高萃取率与高富集倍数。解决目前IL-DLLME技术局限于采取咪唑基IL作为萃取剂的研究现状。实验以1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐作为萃取剂,甲醇作分散剂,超声辅助萃取剂形成微小液滴,探索IL与分散剂用量,超声时间,盐种类及用量,溶液pH等实验参数。在优化条件下,5种酚类污染物的萃取率在93.42%-97.81%之间,富集倍数大于18.69。方法检出限为0.051-0.22μg/L,方法精密度好,日间和日内相对标准偏差(RSD)均小于5.65%。将该方法应用于环境水样中5种酚类污染物的分离与测定,获得了满意的结果,加标回收率为93.7%-109%。实验结果表明,该方法经济环保,使用吡咯烷基IL作为萃取酚类污染物的萃取剂获得了良好的萃取效果,为拓展IL在DLLME技术中萃取有机污染物的应用上提供新思路。 第四章建立了用于测定食用油中5种酚类污染物的IL-DLLME与高效液相色谱联用的方法。双酚类和烷基酚类污染物极性不同,加入氢氧化钠溶液使分析物转化为离子形态,通过比较5种IL[1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐]、醇类和乙腈对分析物的萃取效果,选择亲水性较强的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和乙腈作为萃取剂,采用超声技术辅助分散,满足两类酚类污染物的同时检测。食用油样品加入量为2g时,该方法加标回收率在90.0%-109%之间,基质效应可以忽略不计,体系耐受量高。在最佳实验条件下,5种分析物在实验所研究的浓度范围内均呈良好线性(r≥0.9966),检出限为0.360-0.550μg/kg,满足实际样品检测需求,精密度良好(日内和日间的RSD均小于5.61%,n=6)。研究表明,该方法成功应用于食用油中5种酚类污染物的分离富集和测定,结果满足分析化学要求。