摘要:本文應(yīng)用GC/MS聯(lián)機(jī)檢測(cè)技術(shù)研究了6種蔬菜中鄰苯
二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的濃度水平。根據(jù)差異統(tǒng)計(jì)性分析可知生長環(huán)境和蔬菜品種影響DEHP在蔬菜中的濃度水平是顯著的,相同的蔬菜品種在DEHP污染區(qū)累積的DEHP濃度含量顯著高于非污染區(qū)。冬瓜DEHP累積量最大,其次茄子、番茄能力中等且差別不明顯,尖椒、絲瓜DEHP累積能力較弱。所有蔬菜葉子中DEHP含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖中DEHP的含量。
關(guān)鍵詞:鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯蔬菜累積
0 引言
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)應(yīng)用較多的領(lǐng)域是在鄰苯二甲酸酯類(PAEs)塑料的增塑劑方面。通過對(duì)頭發(fā)定型劑、兒童玩具和方便面調(diào)料的檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn),其中均含有一定的DEHP。DEHP在塑料成型過程中是物理作用添加到塑料中的,但是在經(jīng)過長時(shí)間的積累之后就可能從塑料內(nèi)部逐漸釋放出來,給外界環(huán)境造成一定程度的污染。據(jù)文獻(xiàn)[1]的研究發(fā)現(xiàn),高劑量的DEHP對(duì)生殖器官有著比較嚴(yán)重的損害。國家環(huán)境保護(hù)總局早已把包括DEHP在內(nèi)的PAEs類有機(jī)化合物列入優(yōu)先控制的環(huán)境污染物。
日常生活中離不開綠色蔬菜,但是不同品種的蔬菜對(duì)有機(jī)污染物的累積能力不同,而且在葉子、莖、果實(shí)以及根系等器官中的含量分布也大不相同。在已研究過的報(bào)道中,冬瓜累積DEHP的能力最強(qiáng),其他的蔬菜累積DEHP的能力也不盡相同。本文對(duì)幾種生活中常見的蔬菜在相同的條件下種植、檢測(cè)DEHP含量,比較研究它們吸收累積DEHP的能力,探討不同植物累積DEHP能力的差異。通過比較發(fā)現(xiàn)冬瓜中DEHP含量明顯高于其他蔬菜。蔬菜不同品種累積DEHP的能力差異顯著,與蔬菜的品種有直接關(guān)系。為DEHP污染的治理提供了比較有力的措施,而且這種種植蔬菜的治理方法具有很好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
Agilent 6890 GC/5975 MS氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀: 美國惠普公司;AY120型電子天平:日本Shimadzu公司;KQ-500B超聲波清洗器:昆山市超聲儀器廠;FD-1型真空冷凍干燥機(jī):北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。
鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP) 購自Sigma
公司,甲醇、正己烷、二氯甲烷、丙酮等均為分析純,購自華東醫(yī)藥股份有限公司;實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。蔬菜種子購自浙江省農(nóng)科院,包括黑皮冬瓜、青皮冬瓜、茄子、番茄、尖椒、絲瓜。
1.2 試驗(yàn)方法
①試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)計(jì)分為空白對(duì)照組、試驗(yàn)組??瞻讓?duì)照組置于不做任何處理的溫室內(nèi)。試驗(yàn)組采用瓶熏處理方式,即在植株下放置盛有DEHP的揮發(fā)性小培養(yǎng)皿,讓DEHP自然揮發(fā)后被植株吸收累積。配制濃度為10mg/ml的DEHP乙醚溶液,每個(gè)培養(yǎng)皿用移液管移取1.0ml,培養(yǎng)皿每7天更換一次。
②盆栽與采樣
盆栽試驗(yàn)在浙江工商大學(xué)食品學(xué)院的玻璃網(wǎng)室進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中,使用的瓷盆規(guī)格如下:底部內(nèi)徑為15cm、上部內(nèi)徑為20cm、高為25cm,每盆放入6kg土壤,每個(gè)樣品要配置4個(gè)重復(fù)樣。在育苗前需要用0.1%氯化汞給種子清洗消毒,這樣可以提高出苗率,待每株長出3~4片真葉時(shí)進(jìn)行處理,定植于盆栽。在種植時(shí)要注意病蟲,發(fā)現(xiàn)有病蟲的及時(shí)處理,但不要噴施農(nóng)藥。實(shí)驗(yàn)用的土壤要依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),從地表之下70cm深度的地方取樣,然后再對(duì)土壤進(jìn)行檢測(cè),一定要保證實(shí)驗(yàn)土壤不含DEHP。種植過程中所用的化肥為復(fù)合肥、過磷化鈣和氯化鉀(均為分析純)。
③樣品預(yù)處理與GC-MS分析
為防止二次污染,樣品預(yù)處理過程中避免使用塑料制品,玻璃儀器均用重鉻酸鉀:濃硫酸:水(20g:360mL:20mL)的洗滌液浸泡,具體樣品處理及測(cè)定方法參照相關(guān)文獻(xiàn)。
2 結(jié)果與分析
在空白對(duì)照組中也能檢測(cè)到DEHP的存在,可能與種植的溫室大氣環(huán)境或者實(shí)驗(yàn)中的其他材料有關(guān),空白對(duì)照組中六種蔬菜葉子中DEHP含量范圍0.0034mg/kg~0.0177mg/kg,莖中DEHP含量范圍0.0016mg/kg~0.0063mg/kg。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果從空白對(duì)照組以及實(shí)驗(yàn)組均能看出冬瓜中DEHP累積量明顯高于其他蔬菜,茄子中DEHP累積量稍高于番茄、尖椒、絲瓜。文獻(xiàn)報(bào)道DEHP為低極性、脂溶性有機(jī)污染物,蔬菜吸收累積DEHP的途徑主要是通過外界大氣由于葉子和莖作用到植株本身。在設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組中由于有DEHP乙醚揮發(fā)液的存在,使蔬菜生長環(huán)境的大氣中DEHP濃度含量增加,導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)組在DEHP污染嚴(yán)重的環(huán)境下蔬菜的DEHP含量明顯提高,蔬菜葉子中DEHP含量1.269mg/kg~17.384mg/kg,莖中DEHP含量0.081mg/kg~3.450mg/kg,但是蔬菜累積DEHP的能力與空白組的趨勢(shì)一致。
所選的蔬菜在相同的生長環(huán)境下黑皮冬瓜累積DEHP的量最高,其次是青皮冬瓜,再依次是茄子、番茄、尖椒、絲瓜,冬瓜中DEHP含量明顯高于其他蔬菜。蔬菜不同品種累積DEHP的能力差異顯著,與蔬菜的品種有直接關(guān)系。冬瓜葉片較大,并且在葉片表面以及莖上均有粗糙的絨毛,所以比其他蔬菜在相同的生長環(huán)境下累積了更高的DEHP。由于蔬菜葉子從大氣中吸收累積DEHP后轉(zhuǎn)運(yùn)至莖、果實(shí)等部位,所以均是蔬菜葉子中DEHP含量明顯高于莖中DEHP的含量。
3 結(jié)論
不同生長環(huán)境下植物累積DEHP含量有明顯差別,瓶熏處理組植物累積DEHP的量明顯大于對(duì)照組。冬瓜DEHP累積量最大,但不同品種之間的累積能力也有差別,廣東黑皮冬瓜的累積能力明顯高于青皮冬瓜;其次為茄子、番茄能力中等但差別不明顯,尖椒、絲瓜DEHP累積能力較弱。近年來植物修復(fù)技術(shù)在控制、治理污染的土壤以及凈化污染的大氣方面發(fā)展很快。由于具有投資少、不引起地下水二次污染等優(yōu)點(diǎn),植物修復(fù)有廣闊的發(fā)掘空間。與其他蔬菜相比,冬瓜有很強(qiáng)的累積DEHP的能力,因此可以采用冬瓜進(jìn)行DEHP污染區(qū)的修復(fù),從而達(dá)到安全、有效地保護(hù)環(huán)境,清除污染。
4 效益分析
第一,環(huán)境效益?,F(xiàn)階段,我國的環(huán)境問題日益突出,很多地方受到DEHP的污染,如何更有效的治理污染是各個(gè)地區(qū)環(huán)境監(jiān)督管理部門的主要職責(zé)。土壤污染、水體污染、空氣污染是環(huán)境污染的主要方面,這三個(gè)方面也是對(duì)人們生活影響最大的。通過本文的實(shí)驗(yàn)研究可以得知,冬瓜對(duì)DEHP的吸附能力最強(qiáng),可以對(duì)其治理技術(shù)進(jìn)行推廣,DEHP污染嚴(yán)重的地區(qū)進(jìn)行修復(fù),而且這種技術(shù)的治理成本比較低廉,可以進(jìn)行大面積推廣。
第二,社會(huì)效益。隨著人們對(duì)自然環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),自然環(huán)境成為影響人們生活質(zhì)量的主要因素。從媒體報(bào)道的DEHP污染事件中可以看出,越來越多的公眾開始關(guān)注周圍所生活的環(huán)境,而且人們對(duì)這種DEHP污染的敏感性也在提高。采取有力的措施進(jìn)行治理,是整個(gè)社會(huì)公眾所期盼的。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的任何一個(gè)階段,社會(huì)公眾的利益都不可忽視。由于DEHP污染的隱蔽性,使得很多地區(qū)的污染潛藏的時(shí)間很長,在不知不覺中危害了社會(huì)公眾的健康,影響了居民的身體健康。社會(huì)效益包含多個(gè)方面,任何污染的發(fā)生與治理,都與社會(huì)效益密切相聯(lián)。
第三,實(shí)際應(yīng)用效益。蔬菜吸收累積DEHP的途徑主要是通過外界大氣由于葉子和莖的作用到植株本身,通過實(shí)驗(yàn)分析可得知,冬瓜DEHP累積量最大,但不同品種之間的累積能力也有差別,廣東黑皮冬瓜的累積能力明顯高于青皮冬瓜;其次為茄子、番茄能力中等但差別不明顯,尖椒、絲瓜DEHP累積能力較弱??梢愿鶕?jù)上述不同蔬菜對(duì)DEHP累積量的差別,合理搭配蔬菜的種植,在DEHP污染嚴(yán)重的地區(qū),多種植黑皮冬瓜,而在DEHP污染相對(duì)較輕的地區(qū),可以根據(jù)具體情況,選擇不同的蔬菜品種,提高蔬菜的實(shí)地應(yīng)用效益。
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