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手性多氯联苯在莲藕体内的对映体选择性富集行为研究

戴守辉

  多氯联苯(PCBs)是一种典型的持久性有机污染(POPs),因其难降解、易蓄积和致癌性而严重威胁着人类健康。PCBs共有209种同系物,其中19种是稳定的手性化合物。手性PCBs的两对映体有不同的生物学和毒理学特征,其生物富集、代谢和转化等过程以及“三致”生物效应、内分泌干扰活性等往往都会呈现对映体选择性。因此,只有在对映体水平上研究手性PCBs的环境问题才能准确地评价其对人类健康和生态环境系统的风险。目前在环境和动物体内有大量关于手性PCBs对映体选择性的研究报道,但植物体内则相对较少。莲藕是我国种植面积大、经济价值高的水生蔬菜品种。有研究表明,莲藕在生长期间会从底泥或水体中富集农药、重金属等污染物,因此也可能富集其中的PCBs,但相关富集行为尚未见报道。这种富集一方面可以对环境中的PCBs起到净化作用,但另一方面也可能在莲藕产品中蓄积而产生质量安全问题。本论文针对上述问题,利用手性气相色谱-质谱法研究了PCB95、91、136、149、176、183等六种手性PCBs在水生植物莲藕体内的对映体选择性环境行为。 论文首先建立了莲藕及池塘底泥中手性PCBs的对映体分离分析方法。优化了仪器分析条件,考察了前处理环节中加速溶剂萃取(ASE)的各参数、提取剂以及不同净化方式对方法的影响,最终确定的检测方法为:采用ASE,以正己烷/丙酮(1:1,V/V)为萃取剂,在萃取温度100℃、压力1500psi下静态提取10min,提取液经硫酸磺化后,过Florisil小柱净化;洗脱液浓缩后在配有手性毛细管色谱柱的气相色谱-质谱上进行对映体的分离和检测。通过对市售莲藕进行的抽样检测,发现大部分样品未检出手性PCBs,表明市售莲藕产品的质量就手性PCBs而言是安全的。 以莲藕为供试植物,分别进行池塘和盆栽模拟试验,将莲藕种植于预先模拟手性PCBs污染的底泥中,定期采集、处理和分析莲藕、荷茎、荷叶、底泥及水体中六种手性PCBs对映体。结果显示,池塘和盆栽试验中的莲藕、荷茎、荷叶对PCB95、91、136对映体都产生了选择性富集行为,选择性大小依次为PCB95> PCB136≈PCB91,其中PCB95-1、PCB91-2、(-)-PCB136等对映体被优先富集。同时,莲藕也会富集PCB149、176、183对映体,但其对映体选择性行为不明显。底泥和水中的六种手性PCBs的对映体选择性行为均不明显。六种手性PCBs在莲藕生长60d时富集浓度达到最大,在莲藕生长120d时富集总量趋于平稳。 通过对比池塘和盆栽模拟试验结果,尽管两个模拟系统中底泥手性PCBs浓度不同、理化生长环境也有差别,但莲藕对手性PCBs对映体的选择性富集行为是一致的,而且其生长环境底泥和水中手性PCBs的对映体浓度之间也无明显差异,说明莲藕的选择性富集行为是由其本身的生物特性决定的。但由于其对PCBs的生物富集系数较低,因此不适宜作为环境污染的植物快速修复模型。……   
[关键词]:多氯联苯;手性;莲藕;富集;对映体选择性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2012年
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