顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用测定水中6种挥发性硅氧烷

建立了水中4种环形和2种线形硅氧烷的顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用分析方法。考察了萃取纤维、萃取温度、萃取时间、水样pH值、解析时间、盐效应等因素对实验结果的影响。优化后的条件为:40 mL水、40μL内标(M4Q,500μg/L)、NaCl(0.1 g/mL)加入60 mL顶空瓶中,选用65μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS/DVB)纤维于24℃顶空萃取45 min。萃取完成后将纤维插入气相色谱进样口,于200℃解吸2 min进行定性、定量分析。结果表明,6种目标物的方法检出限为(LOD)2.6～7.8 ng/L,回收率为82%～96%,相对标准偏差(RSD)为1.1%～7.9%。

挥发性和半挥发性硅氧烷在生物气中的迁移转化规律及脱除方法

硅氧烷产品广泛应用于工业领域,部分硅氧烷会通过污水处理厂和填埋场散发到填埋气和消化气中。在内燃机中燃烧含硅氧烷的填埋气和消化气将对发动机造成损害和缩短其使用寿命。文章分析了硅氧烷在环境中的迁移转化途径,介绍了脱除生物气中硅氧烷的方法。采用XAD-2树脂吸附生物气中的硅氧烷,再用正己烷溶剂在超声波下解吸附,可大量提取生物气中的硅氧烷。到目前为止,活性炭吸附生物气中硅氧烷是唯一一种在商业上应用的硅氧烷脱除技术。

校园室内环境空气中环状挥发性甲基硅氧烷浓度水平及其健康风险评价

利用低流量大气采样器采集了大连某高校家庭、男寝、女寝、办公室、实验室中空气样品,分析了样品中4种环状挥发性甲基硅氧烷(cyclic volatile methyl siloxanes,cVMSs):六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)的浓度水平、组分特征及其来源,并采用美国国家环境保护局(US-EPA)健康风险评价模型对D5人体健康风险进行了评价。结果表明监测期间室内环境空气中D3、D4、D5与D6检出率均为100%,室内环境总硅氧烷(ΣcVMSs)平均浓度为(12.4±20.7)μg·m^(-3),范围为0.29~78.4μg·m^(-3)。办公室与实验室浓度水平最高的为D3,而女寝与家庭为D5,男寝为D6。由于女寝中个人护理品的频繁使用,女寝空气中Σc VMSs浓度水平分别为男寝、家庭、办公室、实验室的46、80、27、55倍。D5对人体的非致癌危险商值范围为2.14E-04~4.31E-02,对暴露人群尚不存在明显的非致癌风险。

污水处理厂进出水中环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)浓度季节性变化

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)具有高挥发性和高亲脂性,被确认为潜在全球性污染物.本文采用液-液微萃取法,对大连市内8座污水处理厂进出水中3种环状挥发性甲基硅氧烷(D4、D5、D6)浓度水平进行为期一年监测,探究了进出水中cVMS浓度季节性变化规律.污水厂进出水中cVMS年平均浓度分别为830.2 ng·L^-1和234.8 ng·L^-1,进水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为471.9、1.565×10^3、453.6 ng·L^-1,出水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为249.3、244.1、210.9 ng·L^-1,cVMS去除率范围为47.2%-84.4%.进水中D4、D5、D6浓度均高于出水,其中D5占比为62.2%.污水厂中进出水中cVMS浓度水平有明显的季节变化规律,冬季较高,春秋较低,冬季进水中cVMS年均浓度是春季的1.57倍,是秋季的2.26倍,冬季出水是春季的1.95倍,是秋季的4.24倍.相比曝气生物滤池(BAF)和循环式活性污泥法(CAST)两种处理工艺,恒水位序批式反应器(CWSBR)工艺对cVMS具有较高的去除率.

生物体内环形挥发性甲基硅氧烷的分布、行为及效应研究进展

近年来,环形挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因其优异的物化特性而被广泛应用在工业生产和日常生活的各个方面,特别是经常被添加到个人护理品(PCPs)等各类消费品中。目前,人们对cVMSs在环境介质中的污染水平及其迁移转化行为有了一定的了解。另外,cVMSs兼有疏水性和挥发性,且难以进行生物降解,因此该类物质进入环境后潜在的生态风险,特别是其生物富集、生物累积、生物放大和毒性效应等已成为关注的热点。本文综述了cVMSs在全球生物体内的残留水平,并在此基础上总结了cVMSs生物效应等相关研究成果。总体上,众多研究表明cVMSs在某些水生生物体内呈现中等的生物富集性和累积性。然而,与其相对明确的生物富集/累积性相比,目前文献针对cVMSs生物放大效应的研究结果存在明显差异。建议后续的研究能够深入探索其生物效应,尤其是结合其在生物体内的降解过程以及中间产物的毒性数据,进一步评估其生态环境效应和人类健康风险。

挥发性环甲基硅氧烷的长距离迁移及总持久性模拟

c VMS (挥发性环甲基硅氧烷)的环境和健康效应近年来受到广泛关注.运用Ta PL3模型探究了D4 (八甲基环四硅氧烷)、D5 (十甲基环五硅氧烷)和D6 (十二甲基环六硅氧烷) 3种c VMS在哈尔滨市、天津市和广州市3个城市环境下的长距离迁移性和持久性,并分别用CTD (特征迁移距离)和Pov (总持久性)表征;同时,通过灵敏度分析筛选模型中的关键参数.结果表明:(1)D4~D6的CTDair(大气中CDT)范围为359~998 km,随c VMS分子量的增大而减小; Povwater(水体中Pov)范围为10~34 d,区域和物质差异均不大. CTDwater(水体中CDT)的范围为328~4 383 km且D4<D5<D6; Povwater(水体中Pov)的范围为276~44 802 d,随分子量增加而增大.(2)从区域来看,除CTDair表现为天津市>哈尔滨市>广州市外,其余各值均为哈尔滨市>天津市>广州市,体现出环境参数对于模拟结果具有一定的影响;而CTD与Pov之间并无直接关系.(3)对于排放到大气的c VMS而言,对CTDair影响最大的参数是空气中的半衰期和风速,对Povair影响最大的是空气中的半衰期;对于排放到水体的c VMS而言,对CTDwater影响最大的是lg KOW(辛醇-水分配系数的对数),而对Povwater(水体中Pov)影响最大的是环境温度.(4)对于同一物质在不同环境中的模拟,其结果可能存在一定差异,因此在进行决策时要考虑环境因素.研究显示,c VMS具有中等的长距离迁移潜力,其全球尺度环境风险值得引起关注.

生活污水中典型cVMSs检测方法的建立及应用研究

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)具有高挥发性的特点,对其进行监测会受到高背景干扰,影响数据的准确性。通过综合优化进样隔垫、进样瓶内衬管、样品保存方法等干扰因素,确定了最佳预处理条件,建立了水中微量八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)的气相色谱-质谱(GC-MS)检测分析方法,并应用于实际生活污水中D4、D5和D6的检测。结果表明,所建立的方法检出限为1.43~3.14 ng/L,在加标量分别为5和0.5μg/L条件下的平均回收率为92.2%~110.6%和75.1%~91.2%。针对实际生活污水的检测结果显示,污水处理厂进水中D5和D6平均质量浓度分别为1 071和524 ng/L,D4未检出,而在所有出水中D4、D5和D6均未被检出。该方法的预处理和GC-MS检测分析方法过程简单,可以显著降低背景因素的干扰,可为污水中cVMSs的检测分析提供方法参考,并为环境监管部门决策提供依据。

甲基硅氧烷在污水处理厂中的环境行为

硅氧烷由硅氧原子交替排列形成主链骨架,由于它们的高疏水性、润滑性、稳定性,被广泛地应用于润滑剂、密封剂以及个人护理品、化妆品等,并逐步扩大应用到纺织品以及表面涂层材料。而挥发性甲基硅氧烷在环境中具有持久性、生物富集性且部分具有生殖毒性,因此引起人们的广泛关注。本文归纳了国内外有关挥发性甲基硅氧烷的使用和分布状况,概述了硅氧烷在污水处理厂中的环境行为与归趋。目前,污水处理厂中硅氧烷的去除主要以吸附为主(去除率高达90%以上),其余的部分主要以大气挥发及生物降解的方式散失,且生物降解的机制尚不明晰,提出未来应从污泥中硅氧烷的转化规律及生物降解机制的角度开展进一步深入研究。

甲基硅氧烷对人体暴露途径的研究进展

由于有机硅产品的大量生产和使用,使得其中的甲基硅氧烷,都已在大气、水体、土壤及淤泥、沼气、生物体等环境样本、个人护理产品、食品、硅橡胶制品、以及人体样本中被广泛检出并引起关注.尤其以最常见的、具有环境持久性、生物富集性、易挥发性和生殖毒性的挥发性甲基硅氧烷(VMS),以及高聚合度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为典型.本文概述了VMS和PDMS的定义、用途、毒性及法规标准,重点综述了近些年甲基硅氧烷在大气、个人护理产品、食品及经口接触的硅胶制品、医疗假体中的污染水平及其相应的对人体的呼吸暴露、皮肤接触暴露、经口暴露及体内植入暴露的研究进展.现有研究表明,甲基硅氧烷的最高暴露量从高到低依次是:医疗假体中其对人体组织的暴露、个人护理产品中其对人体的皮肤接触暴露(但皮肤渗透性低)、大气中其对人体的呼吸暴露、以及食品及经口接触硅胶制品中其对人体的经口暴露.此外,甲基硅氧烷的污染监控、多途径暴露的评估和健康风险评价还需要更深入地研究.