气相色谱-四极杆/飞行时间质谱法快速测定化妆品中全氟和多氟化合物

本研究建立了QuEChERS法净化,结合气相色谱-四极杆/飞行时间质谱(GC-Q-TOF MS)法快速检测化妆品中全氟和多氟化合物(PFASs)的含量。样品经乙酸乙酯提取,无水硫酸钠脱水,石墨化炭黑(GCB)和硅胶粉(Si)分散固相萃取净化。目标物经DB-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)分离,在EI源全扫描模式下采集质谱信号,外标法定量。结果表明:在5.0~1000μg/L范围内,8种化合物呈现良好的线性关系,相关系数(R^(2))均大于0.9976,检出限为20.0、200.0μg/kg,定量限为50.0、500.0μg/kg;在定量限、2倍和10倍定量限3个添加水平下的平均回收率为81.4%~112%,相对标准偏差为1.09%~7.63%(n=6)。该方法快速、准确、灵敏度高,可为化妆品中全氟和多氟化合物的快速检测和质量控制提供依据。

超高效液相色谱-串联质谱法测定化妆品中全氟及多氟化合物

该文基于超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS),建立了多种类型化妆品中全氟及多氟化合物(PFASs)的分析方法。水剂、膏霜、乳液、凝胶和粉剂样品经过饱和乙酸铵-氯化钠溶液(含1%甲酸)分散后采用1%甲酸-乙腈溶液提取,油状和蜡基类化妆品经过正己烷分散后采用饱和乙酸铵-乙腈溶液(含0.001%氨水)提取,提取液以Agilent RRHD Eclipse Plus Zorbax C_(18)色谱柱(3.0 mm×100 mm,1.8μm)进行分离,在电喷雾离子源(ESI)下以多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配外标法定量。通过考察不同前处理方式对30种PFASs回收率的影响,确定最优前处理方法。在优化条件下,30种PFASs在1~250μg/L范围内呈良好线性关系,相关系数(r^(2))为0.9903~0.9998;方法检出限为0.025~0.125μg/g,定量下限为0.050~0.250μg/g,30种PFASs的平均回收率为70.8%~112%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.50%~12%,24 h内各基质溶液中30种PFASs的峰面积相对标准偏差(RSD)均小于10%。采用该方法对采集的88个化妆品样品进行检测,发现1个阳性样品,检出全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)含量分别为4.7μg/g和1.4μg/g。该方法简便、快速、准确、灵敏,可为化妆品的质量控制和日常监管提供技术支撑。

中国全氟和多氟化合物的污染特征及其去除技术评述

工业生产与使用所造成的全球性全氟和多氟化合物(PFASs)环境污染问题已引起了广泛关注。本文综述了我国不同区域土壤、大气和水环境中PFASs的污染特征,同时对PFASs在不同环境介质中的迁移途径及其影响因素进行了阐述。最后基于控制废水中PFASs的环境排放量,探讨了废水中PFASs去除技术的主要研究内容和优缺点。

超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定环境水相和沉积物中19种全/多氟烷基化合物

全/多氟烷基化合物(perfluoro and polyfluoroalkyl substances,PFASs)在水环境中具有生态毒性、长距离迁移性、能随食物链富集等特点。随着水环境中PFASs的暴露风险不断增加,PFASs检测技术逐渐成为研究人员关注的热点。文章改进了固相萃取法富集水样、超声振荡-提取法提取沉积物样品的前处理条件,优化了液相色谱和三重四极杆质谱分离检定条件,整合建立了适用于测定环境水相与沉积物中19种PFASs的超高效液相色谱-三重四极杆质谱检测方法。试验结果表明,水相中19种PFASs在低、中、高浓度下加标回收率分别为60.2%~120.0%、74.3%~114.2%、65.4%~107.2%,相对标准偏差(RSD)分别为2.1%~12.1%、4.5%~11.7%、4.3%~9.8%。沉积物中19种PFASs低、中、高3个浓度的加标回收率分别为80.3%~124.1%、89.9%~104.3%、95.1%~105.7%,RSD分别为5.0%~14.3%、3.1%~10.9%、2.6%~9.9%。水相和沉积物中PFASs在一定线性范围内具有良好线性,方法检出限为0.2~0.5 ng/L和0.1~0.6 ng/g,方法定量限为0.8~2.0 ng/L和0.4~2.5 ng/g。该方法前处理简单,方法学指标好,适用于各类型水质和沉积物中PFASs的高通量检测。

天津市大气中全氟化合物挥发性前体物的分布和季节变化

城市是全(多)氟烷基化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)典型的来源地区,本研究利用大流量主动采样器对天津市3个典型位点的大气分别在冬夏两季进行了短期连续监测.发现PFASs的挥发性前体物氟调聚醇(Fluorotelomer alcohols,FTOHs)在天津地区的市中心、乡村和污水处理厂位点的大气中均普遍检出,其总浓度(气态+颗粒态)在冬、夏两季分别达到25.6—95.3 pg·m^(-3)和16.7—2003 pg·m^(-3),中位值分别为71.6 pg·m^(-3)和50.6 pg·m^(-3),其中最高浓度出现在市中心位点;而对于全氟辛烷磺酰胺类化合物(Perfluorooctane sulfonamide derivatives,PFOSAs),除在两个样品中有N-乙基全氟辛烷磺酰胺超过100 pg·m^(-3),在大部分样品中均未检出PFOSAs或显著低于FTOHs的浓度.本研究发现,FTOHs在冬、夏季间发生了显著的相间转化,在夏季FTOHs主要存在于气相,因而可能具有较高的长距离迁移潜力;而在冬季颗粒态FTOHs所占比重显著增加,因而其大气迁移和转化能力可能更多地受到大气颗粒物的影响.在大气总悬浮颗粒物浓度较高的天津地区,颗粒态FTOHs的贡献不可忽视.

全氟和多氟化合物替代品的研究进展

全氟和多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类新型持久性有机污染物(POPs),广泛应用于工业和人类日常生活用品中。此类化合物具有高能量的C-F共价键,因此具有优良的理化特性和生物稳定性。由于存在持久性、生物累积性、长距离迁移以及毒性等问题,长链PFASs(C>7)已经成为全世界关注的焦点之一,寻找能够替代PFASs的新型化合物具有重要意义。本文介绍了几种可能替代PFASs的新型氟化替代品,PFASs替代品在各类环境介质中的分布、持久性、人体暴露及毒性等几个方面进行了综述,特别对目前存在的问题及今后的研究方向进行了讨论和展望,以期为PFASs替代品的环境污染及风险评估提供参考。

垃圾填埋渗滤液全(多)氟化合物赋存与去除研究进展

全(多)氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类广泛存在、日益引起国内外关注的新微持久性污染物.近年来,PFASs已在全球垃圾填埋渗滤液中频繁检出,对生态安全与人体健康造成潜在威胁.本文系统综述了国内外废物填埋系统PFASs的来源,渗滤液赋存PFASs特征、影响因素及其去除方面的研究进展.总体上,垃圾填埋渗滤液赋存PFASs浓度水平跨越6个数量级(ng·L^(−1)—mg·L^(−1)),并呈现以短链PFASs为主的污染特征.降雨、渗滤液回灌、渗滤液理化性质等因素均会影响PFASs赋存特征,但具体影响机制尚未阐明.现有渗滤液处理工艺(生物处理、膜处理等)对PFASs的去除率可高达99.8%,但处理过程中仍存在前体物污染转化与副产物环境归宿不明等问题.本文还对该领域的前沿研究方向进行了展望,以期增进对填埋渗滤液赋存PFASs污染及其控制的科学认识,为填埋系统新污染物控制提供科技支持.

九龙江河口-厦门海域全/多氟化合物的污染特征及演变趋势

全/多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)作为一类重要的新污染物,因其对环境与健康的负面效应而备受关注。由于近海环境质量影响着沿海居民生活用水质量与海产品安全,亟待开展河口-近海环境PFASs的污染及其生态风险研究。本文收集相关文献,总结了九龙江河口-厦门海域环境中PFASs的污染现状、迁移转化特征及其生态风险,并分析了PFASs的演变趋势。研究发现,九龙江河口-厦门海域水体环境中PFASs的浓度和组成受河流径流量、降水量、排污量和生产结构等因素的共同影响,存在明显的季节差异,2022年浓度最高值出现在夏季,而以往年份则出现在春季。水体环境中主要检出的传统PFASs如全氟辛基羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)、全氟辛基磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)和全氟己基磺酸(perfluorohexane sulfonic acid,PFHxS),近年来其浓度未发生数量级变化;作为高毒性化合物PFOS替代物的短链全氟烷基磺酸(perfluorosulfonic acids,PFSAs)浓度升高,说明目前短链PFASs产品开始生产使用,并排放入海。沉积物中的PFASs近年来含量未发生数量级变化,但短链PFSAs的检出率提升,PFOS的相对丰度高于水体。鱼体中的PFASs以PFOS和PFOA为主,其生态风险较低。九龙江河口玉枕洲及其上游地区以及海沧大桥以北的厦门西海域附近的造船厂、电镀厂、纺织厂、高崎机场和污水处理厂可能是PFASs潜在的污染源。

石家庄道路灰尘中全氟/多氟化合物及其新型替代品的污染特征及健康风险评估

为探究石家庄市道路灰尘中全氟/多氟化合物(PFASs)的污染特征,利用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)分析主干和次干道路灰尘样品(部分采集于污水处理厂和消防站附近)中包括两类新型替代品在内的22种PFASs.结果表明,PFASs在石家庄道路灰尘中普遍存在,特别是新型替代品——六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)的检出属国内首次.∑PFASs含量范围为2.62~137.65 ng·g^(-1),全氟辛酸(PFOA)为主要组分,其次为全氟丁酸(PFBA)、HFPO-DA和全氟辛基磺酸(PFOS).空间分布上,西北方向PFASs含量水平最高,东南方向最低.污水处理厂和消防站附近道路灰尘中PFASs组成存在明显不同,特别是新型替代品的检出类型.健康风险评估结果显示,道路灰尘摄入对于人体暴露PFASs和其新型替代品的风险相对较低.经口、呼吸道和皮肤接触3种途径中,经口摄入是目标化合物进入人体的主要途径.在同一暴露途径下,儿童的暴露量高于成人.

全氟和多氟化合物在细菌上的吸附行为及对细菌的毒性效应研究

越来越多的两性离子和阳离子型全氟和多氟化合物(PFASs)在土壤和水环境中被检测出,PFASs在细菌中的分配能力远大于在土壤和矿物等天然吸附剂中.然而,关于两性离子和阳离子型PFASs在细菌上的吸附行为及对细菌的生物毒性效应缺乏研究.本文主要探究了细菌对阴离子型、两性离子型、阳离子型PFASs的吸附能力及机制,并阐明了不同离子类型PFASs对细菌生长和代谢的影响机制差异.结果表明:细菌对PFASs的吸附能力和PFASs对细菌的毒性效应均表现为阳离子型>两性离子型>阴离子型,静电作用和疏水作用是PFASs的主要吸附驱动力.蛋白质结构上的氨基、羧基、羟基等基团在吸附过程中起着关键作用,不同离子类型PFASs对细菌在生长抑制作用、氧化应激反应、细胞膜表面特性等方面具有差异性影响.本研究对认识PFASs特性和有针对性地去除不同离子类型PFASs具有参考意义.

典型氟工业园周边河流沉积物中全(多)氟化合物的分布特征

采用超高效液相色谱/质谱联用(UPLC/MS-MS)分析了我国重要的氟化物工业园区周边河流——辽宁细河(阜新段)、山东小清河(淄博段)和长江(江苏常熟段)表层沉积物中全(多)氟烷基化合物(PFASs)的污染状况.细河表层沉积物中,PFASs含量范围(以干重计,下同)为15.8~2770 ng·g^-1,全氟丁烷磺酸(PFBS)和六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)是主要污染物;小清河表层沉积物中,PFASs含量为12.2~7853 ng·g^-1,全氟烷基辛酸(PFOA)和HFPO-DA为主要污染物;长江表层沉积物中,PFASs含量为9.20~35.9 ng·g^-1,全氟十四酸(PFTeDA)和6∶2氟调磺酸(6∶2FTS)为主要污染物.工业园区废水排放(点源污染)是本研究中3个区域PFASs的主要来源.3个区域PFASs含量及组成差异明显,与工业园区生产规模和产业类型有关.PFASs含量及各组分含量与TOC、沉积物粒径没有显著相关性,PFASs各组分间相关性也有差异,说明PFASs在沉积物中的富集过程与多种因素有关.

沱江流域典型及新兴全氟/多氟化合物的污染特征及来源解析

为研究沱江流域表层水中全氟/多氟化合物(PFASs)的污染特征和来源,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)分析了沱江48个表层水样中的PFASs.结果表明,沱江流域水体中ρ(∑PFASs)为12.5~3789 ng·L^(-1),其中全氟辛烷羧酸(PFOA)为最主要污染组分,ρ(PFOA)为9.97~3764 ng·L^(-1),占比高达73.6%~99.8%,说明传统PFASs仍是沱江流域主要的PFASs.所涉新兴PFASs检出率最高的为F-53B,检出率达100%,F-53B已在沱江流域被广泛使用.沱江流域浓度最高的新兴PFASs为6∶2氟调聚磺酸(6∶2 FTS)[nd~27.3 ng·L^(-1),平均值为(9.12±7.70)ng·L^(-1)],与国内外其它河流相比,处于较高污染水平.工业园区附近采样点的PFASs污染水平较高,其次为沱江下游的泸州河段,说明氟工业园区排放和人类日常生产活动是造成沱江流域PFASs污染的主要影响因素.最后,通过估算得出,沱江流域水相向长江排放的PFASs通量为353 kg·a^(-1),其中排放通量最高组分为PFOA(348 kg·a^(-1)),可为沱江流域PFASs管控提供基础数据.

贵州草海湿地溶解性有机物的光谱特征及其与PFASs的相关性分析

为描述草海湿地DOM(dissolved organic matter,溶解性有机物)荧光特征,探究其对PFASs(per-and polyfluoroalkyl substances,全氟及多氟化合物)环境行为造成的影响,利用超高效液相色谱-质谱联用技术和三维荧光光谱技术,结合平行因子分析,开展DOM光谱学特性研究,分析ρ(DOM)与ρ(PFASs)的相关关系.结果表明:①草海湿地中共解析出3类4种荧光组分,分别为类腐殖酸〔λEx(360 nm)λEm(450 nm)〕、长波段腐殖质〔λEx(400 nm)λEm(510 nm)〕、类富里酸〔λEx(330 nm)λEm(400 nm)〕和类色氨酸〔λEx(280 nm)λEm(350 nm)〕,贡献率分别为48.6%、23.6%、22.9%和4.9%,其中类腐殖质总贡献率高达72.2%.在农业生产和人类活动的影响下,总荧光强度大致呈现从入湖区向出湖区逐渐降低、湖心区略高的趋势.②在草海湿地表层水中共检出了12种PFASs,ρ(PFASs)为233.18 ng L,每种平均值为19.43 ng L,PFBA(perfluorobutanoic acid,全氟丁酸)是主要污染物;草海湿地入湖区点源影响特征明显,生活污水和农业生产用水是主要的潜在污染源.③相关性分析结果显示,各荧光组分含量均与ρ(PFBS)(potassium perfluorobutanesulfonate,全氟丁烷磺酸)负相关;类色氨酸含量与ρ(PFHpA)(perfluororoheptanoic acid,全氟庚酸)负相关,与ρ(PFTriDA)(perfluorotrideanoic acid,全氟十三酸)则显著正相关.研究显示,草海湿地水体腐殖化程度高,外源特征明显,共检出12种PFASs,初步揭示了草海湿地水环境中ρ(DOM)与ρ(PFASs)的相关关系,其受水体性质及化合物结构等差异的影响,有待进一步开展深入研究.

黄河中游(渭南—郑州段)全/多氟烷基化合物的分布及通量

本研究收集黄河中游(渭南—郑州段)表层水样品,利用高效液相色谱质谱串联的方法分析了水相和颗粒相中的28种全氟和多氟烷基化合物(PFASs).结果表明,水相和颗粒相中Σ28PFASs的含量分别为18.4~56.9 ng·L^(-1)和26.8~164ng·g^(-1)(以干重计).水相和颗粒相中以全氟己酸(PFHx A)为主要污染物,分别占总含量的27%和16%,且3H-全氟-3-(3-甲氧基丙氧基)丙酸(ADONA)、氯代多氟醚基磺酸(6∶2和8∶2 Cl-PFESA)在颗粒相均有检出,表明PFASs替代品的生产和使用逐渐增多.PFASs在水相-颗粒相中的lg Kd变化范围为2.95±0.553(PFPe A)~3.85±0.237(8∶2 FTUCA),颗粒物吸附氟调聚羧酸(FTCAs)和不饱和氟调聚羧酸(FTUCAs)的能力随碳链长度的增长而增加,全氟烷基磺酸(PFSAs)较全氟烷基羧酸(PFCAs)更容易被颗粒物吸附.黄河郑州—渭南段PFASs的通量呈现先降低后增加的趋势,表明该河段接纳了来自上游及支流的污染输入.此外,结果表明水相中的PFASs通量大于颗粒相.