用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性探索

黃伍艷

摘 要：隨著物質生活條件的改善，社會經濟的高速發展，越來越多的人開始關注生態環境。良好的生態環境是人類社會實現可持續發展的重要保證，是全社會都不能忽視的問題。長久以來，我國為了追求經濟發展的高速度，忽略了環境保護，很多環境中的污染物嚴重威脅著人們的身心健康和生活質量，比如有機氟污染物就是常見的污染物。文章主要探索用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性。

關鍵詞：典型植物；監測環境；有機氟污染物；可行性

1 材料和方法

1.1 儀器設備和試劑

分析有機氟和總氟兩者的總量使用高純鍺r譜儀和微型中子源反應堆；分析全氟化合物的種態利用高效液相色譜一質譜聯用儀，試驗探究選擇的色譜純有四種，一是甲基叔丁基醚，二是醋酸銨，三是甲酸，四是甲醇，優級純有兩種，一種是四丁基硫酸氫胺，另一種是氨水；18.2MΩ·cm超純水；標樣有三類，第一類是茶葉標準參考物質，第二類是純度超過99%的氟化鉀基準物質，第三類是全氟化合物混合內標和外標，利用甲醇稀釋八種混合內標，稀釋到200ug/L，當作備用。使用甲醇把十三種全氟化合物的混合外標進行逐級的稀釋，稀釋成五個不同的質量濃度：為5、10、20、40和60ug/L，把它們用到高效液相色譜一質譜聯用工作曲線中。

1.2 樣品的采集和制備

在我國某地區的植物源中采集八種植物，這八種植物是苜蓿、唐菖蒲、杜鵑、樟樹、馬尾松、地衣、苔蘚和銀樺。每種樣品的質量在300g左右，然后用超純水清洗這些樣品，冷凍干燥到恒重，之后粉碎處理樣品，把它們放到聚丙烯瓶子里，室內溫度下在干燥器中保存來備用。稱重取得重量是20mg的苔蘚粉末，然后把它熱封到聚乙烯薄膜袋子之中，然后再封到跑兔管里，通過循環中子活化來研究苔蘚中包含的總氟的含量；取得重量是1g的苔蘚粉末把它放到50ml離心管里，將30mL01mol/L的堿甲醇溶液加到離心管里，搖床振蕩16個小時之后，離心15分鐘，把上清液轉移到另外一只50ml離心管里，在其中加上10ml的甲醇，進行兩次重提，與上清液進行合并，氮吹濃縮到5mL，提取1mL熱封到聚乙烯管中之后，再把它熱封到跑兔管中，通過循環中子活化分析的方式研究可萃取有機氟。取得重量是1g的植物粉末，把它放到50ml離心管里，之后把30mL0.1mol/L的堿甲醇溶液和10ng的全氟化合物的混合內標也放入離心管里，根據可萃取有機氟同樣的流程來萃取，用氮吹的方法來使合并的上清液干燥，之后加上5ml的超純水、10mL0.25mol/LK2CO3，5mL0.5mol/L的四丁基硫酸氫胺、20mL的甲基叔丁基醚，搖晃振蕩30分鐘之后，進行15分鐘離心，把醚相轉移至另外一只50mL的離心管里，水相利用15mL的用甲基叔丁基醚進行兩次重提，合并醚相，用氮吹的方式直到吹干，甲醛的定容不要超過1mL，用高效液相色譜一質譜聯來分析研究全氟化合物種態。

1.3 研究分析

9×1011n·cm-2·s-1之下的中子通量是循環中子活化分析研究的標準，測量時間與照射時間相同，都是30秒，等待時間與冷卻時間相同，都是2秒，循環的次數是7次。測量1633keV位置20Fr能峰，利用Camma Vision來采集譜圖，解譜用Win Span，總氟把茶葉標參當作標準，KF標準溶液是可萃取有機氟的標準，定量的時候利用相對法。

1.4 試驗質量的保證以及控制

利用高效液相色譜進行分析，發現可萃取有機氟的空白流程以及總氟的空白本底的r譜圖都為看到1633keV能峰，參考Camma Vision 譜圖的現實結構，Na及F的質量濃度比值都不超過5，比Na及F干擾比值下限小，該比值下限等于或超過8，因而，苔蘚當中的23Na（n，a）20F的干擾可以被忽略，考慮3m（bDc）1/2/sDc，苔蘚當中可萃取有機氟和總氟的檢測限分別是0.20ug和0.58ug。

為了高效的對外源性污染進行控制，全氟化合物的分析研究利用被甲醇清洗之后的聚丙烯器皿，進行全過程的空白試驗，經甲醇多次提取之后殘留下的苔蘚粉末是空白基質，得到的結果都是去掉空白基質之后的結果。全氟化合物的分析流程不超過10ug/kg加標質量分數，十三種全氟化合物的回收率的范圍是78%-122%，1.5%-17%是變異系數的范圍，不違背美國EPA的要求。5-80ug/L質量濃度范圍里，0.9907-0.9997是十三種全氟化合物的線性相關系數的范圍，檢測限的范圍是0.01-0.65ng/L，滿足分析標準。

2 試驗結果討論

結合全氟化合物會與生物體中的蛋白質相互結合而且會蓄積的特征，選擇的典型植物苜蓿、銀樺、唐菖蒲、杜鵑葉片，因為它們的分布區域廣、葉片壽命較長、有的富含氟，有的富含蛋白質；試驗選擇的典型植物還有馬尾松、苔蘚、樟樹、地衣，這幾類植物具有持久性有機污染物指示作用。通過試驗，分析十三種全氟化合物結果，可以發現選取的八種典型植物的葉片中總體全氟化合物殘留水平，苔蘚、地衣、馬尾松三者比較，總全氟化合物殘留水平最高的是苔蘚，最低的是馬尾松；苜蓿、杜鵑、唐菖蒲、樟樹、銀樺幾種植物比較，總全氟化合物殘留水平最高的是苜蓿。根據檢測出的十一種全氟化合物，不論是全氟化合物單體的殘留水平還是檢出率，最高的植物都是苔蘚。這說明在同種環境中，苔蘚富集全氟化合物的能力遠遠高于其他幾種植物，這與苔蘚的結構有密切的關系，苔蘚沒有莖和葉的分化，沒有真正的根，也不存在維管束組織，水分及營養的汲取都是依賴大氣和干濕沉降，苔蘚葉片腹背的兩面都沒有蠟質表層，因而氣孔不能閉合，始終處于開啟的狀態，加上氣孔的孔徑可以讓PM10及PM2.5等主要的大氣顆粒物和超細顆粒物進入其中，有助于吸收空氣中的污染物，所以苔蘚表現出富集全氟化合物的明顯優勢。盡管地衣與苔蘚一樣，也能夠指示大氣污染物，不過地衣屬于共生植物，它的組成是真菌和藻類，其中真菌會降解全氟化合物，這是地衣中全氟化合物的富集量比苔蘚低的主要原因。選取的另外六種植物葉片中富集的全氟化合物的殘留量低的原因是它們的葉片會隨著季節的變化發生脫落，而且光照、溫度、濕度等條件的變化會影響到葉片氣孔的開閉，致使全氟化合物的富集時間有限，此外，它們的葉片表面都覆蓋有蠟質表層，不容易吸收全氟化合物。

3 用典型植物檢測環境中有機氟污染物的意義

很多對環境中污染物具有較強敏感性的植物都能夠被用來監測環境情況，主要原理就是植物對污染物的富集作用，利用植物體內污染物的含量來衡量某一地區的污染情況是應用很廣泛的環境監測方式。因而，通過典型植物來監測環境中有機氟污染物具有可行性。

4 結束語

在同樣的環境下，苔蘚與地衣、唐菖蒲、杜鵑、馬尾松、銀樺、樟樹葉等植物相比較，能夠更好的蓄積全氟化合物。無機氟是苔蘚當中主要的氟化物，可以萃取有機氟當作輔助。文章針對我國某個地區全氟化合物的形成具體原因和分布狀況進行了分析，以此說明通過典型植物監測環境中的有機氟污染物是可行的。因此，我們應當不斷提升有機氟污染物的監測質量，在現有結論的基礎上，完善監測手段，全面分析監測數據，以此為依據控制有機氟污染。

參考文獻

[1]張鴻，陳清武，姚丹，等.用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性[J].深圳大學學報（理工版），2013（1）.

[2]王紅英，王元，郭少華.植物監測在大氣污染監測中的應用[J].資源開發與市場，2010（10）.

[3]王春香，李媛媛，徐順清.生物監測及其在環境監測中的應用[J].生態毒理學報，2010（5）.

[4]許娟娟，陳歡，張蘇偉.運用典型植物監測環境中有機氟污染物的可行性探究[J].資源節約與環保，2014（3）.