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.

陶氏推出以非挥发性硅油为载体的有机硅弹性体

近日,陶氏推出了全新有机硅弹性体混合物DOWSILTMEL-9341。其以非挥发性硅油为载体,可赋予配方细腻光滑肤感,为个护产品配方带来更加丰富的选择。EL-9341具有以下优势及基本物化性能:INCI名称为聚二甲基硅氧烷(和)聚二甲基硅氧烷交联聚合物;外观透明至半透明。

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.

挥发性环硅氧烷安全评估现状

自2008年5月欧盟和加拿大政府部门分别要求对八甲基环四硅氧烷（D4）、十甲基环五硅氧烷（D5）、十二甲基环六硅氧烷（D6）提供对环境的毒性及如何使用的信息以来，D4、D5、D6的环境安全评估引起了业内人士的关注。D4、D5、D6主要作为中间体用于生产有机硅聚合物，并在个人护理品、清洁剂、日用产品中使用。在6月2～4日在四川省眉山市召开的“2009年主管硅产业发展论坛”上，全球有机硅协会的Kathleen P．Plotzke博士介绍了有关D4、D5、D6的环境安全评估的最新进展。

渗透汽化法回收水中挥发性有机物的影响因素分析

制备了不同结构的聚二甲基硅氧烷/聚砜复合膜,以苯/水物系考察了膜结构、操作条件等因素对复合膜渗透汽化分离性能的影响.实验结果表明,料液浓度升高、下游压力减低、操作温度升高、料液流量增大、活性层厚度变薄有利于渗透汽化的传质过程;聚砜基膜的传质阻力不可忽略,决定其传质阻力的主要因素为基膜的结构.

基于PDMS材料的Sagnac干涉光纤挥发性有机物传感器

在一段8cm长的保偏光纤两端分别熔接两段普通的单模光纤,在保偏光纤的侧面均匀地镀上一层聚二甲基硅氧烷材料,聚二甲基硅氧烷材料经该段保偏光纤接入到一个光纤耦合器中,从而形成一个光纤Sagnac干涉仪.聚二甲基硅氧烷材料吸附挥发性有机物分子时,会引起聚二甲基硅氧烷材料体积上的膨胀,导致Sagnac干涉波长的漂移,通过对Sagnac干涉光波长漂移的测量即可实现对挥发性有机物气体的检测.实验测量了传感器对挥发性有机物浓度的响应,结果表明,在0~6 000ppm浓度范围内,传感器的灵敏度为1.03pm/ppm,由光谱仪的最小分辨率为0.02nm可知,该传感器对挥发性有机物的检测下限约为19.4ppm.该传感器相比聚二甲基硅氧烷材料与光纤光栅结合的传感器,灵敏度提高了4 300倍.

环状聚二甲基硅氧烷填充糖尿病视网膜:6个月视神经变化随访

背景:临床治疗糖尿病视网膜病变的过程中,对切除玻璃体后不同填充物的治疗效果及对视网膜、视神经的影响等,目前尚缺乏全面、详细的报道。目的:观察环状聚二甲基硅氧烷填充后糖尿病视网膜病变患者视网膜、视神经的变化情况。方法:纳入147例糖尿病视网膜病变患者,其中男77例,女70例,年龄35-70岁,均切除玻璃体,其中74例以环状聚二甲基硅氧烷进行填充(试验组),术后3个月取出状环状聚二甲基硅氧烷;73例以全氟丙烷进行填充(对照组)。随访观察两组术后视网膜、视神经、眼压的变化,以及玻璃体再出血与白内障发生情况。结果与结论:术后随访7 d,试验组眼压高于对照组(P<0.05);术后随访6个月,两组眼压比较差异无显著性意义。术后随访6个月,试验组均顺利取出环状聚二甲基硅氧烷,发生视网膜血管变细白鞘、视神经苍白数量高于对照组(P<0.05),玻璃体再出血与白内障发生率高于对照组(P<0.05)。表明切除糖尿病视网膜病变患者玻璃体后,予以环状聚二甲基硅氧烷填充可导致视神经萎缩。

环状二甲基硅氧烷的合成

环状二甲基硅氧烷主要用于生产有机硅高聚物,如制备硅橡胶、硅油、乳液等,其次用作化妆品添加剂、织品和纸张的处理剂及抑泡剂。70年代末有机硅材料在工业应用中得到了蓬勃发展,日、美均以每年10～15％的增长速度增长。有机硅产品的不断增多,对环状二甲基硅氧烷的需求量也越来越大。过去环状二甲基硅氧烷的生产方法对扩大产量、降低成本很不适用,从而促进了对环体合成方法的研究,并取得了满意的结果。合成硅氧烷的方法有:水解、醇解、缩合及催化裂解线状聚二甲基硅氧烷等四种方法。

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.

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。

气相色谱法测定药用硅橡胶管、硅橡胶垫片中挥发性甲基环硅氧烷的残留量

目的:建立同时测定药用硅橡胶管、硅橡胶垫片中六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅烷(D6)、十四甲基环七硅氧烷(D7)、十六甲基环八硅氧烷(D8)、十八甲基环九硅氧烷(D9)含量的气相色谱法。方法:采用HP-INNOWAX毛细管气相色谱柱(30 m×0.32 mm,0.50μm),柱温为程序升温,进样口温度230℃,氢火焰离子化检测器(FID)温度250℃,载气N_(2),流速1.0 mL·min^(-1),分流比20∶1,进样量1μL。结果:在选定的色谱条件下,7种挥发性甲基环硅氧烷分离良好,且峰面积与质量浓度呈良好的线性关系(相关系数r均大于0.9990)。D3~D9的平均回收率分别为97.0%、101.4%、97.7%、97.7%、101.7%、100.7%、102.3%。结论:经方法学验证,本法简便,准确、专属性强,适用于药用硅橡胶管、硅橡胶垫片中挥发性甲基环硅氧烷的检测。

基于PDMS水滴型光纤挥发性有机化合物传感器

提出了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的水滴型光纤挥发性有机化合物(VOC)传感器,用于检测VOC的泄漏。该传感器由一段标准单模光纤弯曲形成,其形状类似水滴,封装在PDMS中。实验通过监测传感器输出光谱的波长漂移情况来实现对VOC浓度的检测。实验结果表明:当PDMS吸收VOC时,体积膨胀,水滴型光纤结构的有效弯曲长度减小,在VOC体积分数为0~9960×10^(-6)范围内,输出光谱发生蓝移,其灵敏度为-0.542 pm/10^(-6),检测精度为37×10^(-6),响应时间为8.3 min;当采用强度解调方法时,1539.00 nm波长处的灵敏度最大(-3.22×10^(-4) dB/10^(-6)),检测精度为31×10^(-6)。

基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器

为了实现在狭窄环境中对挥发性有机物进行有效探测,本文提出了一种基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器。该传感器是由一段单模光纤与一段长度约为130μm的空芯光纤相连,其中空芯光纤内嵌厚度约15μm的聚二甲基硅氧烷薄膜,通过组合最终得到的传感器的尺寸仅为150μm。单模光纤、空芯光纤和聚二甲基硅氧烷薄膜一起组成法布里-珀罗腔干涉仪。聚二甲基硅氧烷薄膜吸收挥发性有机物气体时会引起其自身的体积膨胀使得法布里-珀罗的腔长发生变化从而导致干涉波长发生漂移。实验结果表明:首先,所提出基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器在0~9000 ppm异丙醇浓度测量范围内的灵敏度为2.0 pm/ppm,当光谱仪的最小分辨率为0.02 nm时,传感器对挥发性有机物的检测下限为10 ppm。其次,该传感器还表现出较好的稳定性和重复性,在30 min的稳定性测试实验中,该传感器的实际测量误差范围为±30 ppm,说明具有较好的稳定性。三次重复性实验也验证了该传感器具有较好的重复性。最后,该传感器的响应时间小于42 s,说明具有较快的响应速度。总体来说,该传感器在检测挥发性有机物方面具有较高的灵敏度和较低的检测下限,具有良好的稳定性和重复性,响应速度快。而且传感器本身制作成本较低,生产工艺简单,可以实现大规模生产制造。在测量时,该传感器不受空间环境的限制,可以实现在狭窄的环境中挥发性有机物的探测。

化妆品中D5替代方案的探讨

欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制的法规》限定,从2020年1月31日起,淋洗类化妆品中八甲基环四硅氧烷和十甲基环五硅氧烷(D 5)的质量分数都须低于0.1%。针对此要求,本实验对比了有望在化妆品中替代D 5的部分备选化合物(异十二烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、甲基聚三甲基硅氧烷和辛基聚甲基硅氧烷)的性能。结果表明,其挥发性由大到小为:异十二烷>甲基聚三甲基硅氧烷≈十甲基四硅氧烷>D 5>十二甲基五硅氧烷>辛基聚甲基硅氧烷;表面张力由低到高依次为:甲基聚三甲基硅氧烷<十甲基四硅氧烷<十二甲基五硅氧烷<D 5<异十二烷;异十二烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷和甲基聚三甲基硅氧烷与本实验所选化妆品原料均具有优良的相容性;在纸张上的铺展性由高到低依次为:十二甲基五硅氧烷>十甲基四硅氧烷>甲基聚三甲基硅氧烷>异十二烷>D 5;在PET膜上的铺展性由高到低依次为:甲基聚三甲基硅氧烷>十甲基四硅氧烷>十二甲基五硅氧烷>异十二烷>D 5;二氧化钛在上述备选化合物中的分散性略差于其在D 5中的分散性;为优化替代方案,采用十甲基四硅氧烷与十二甲基五硅氧烷进行复配,当两者质量比为2∶1时,复配物具有与D 5接近的挥发性、清爽性和滋润性,同时具有比D 5更优异的铺展性和更低的环体含量,可作为化妆品中D 5替代化合物的优选方案。

一种单组份脱醇型(微)中空玻璃用密封胶的制备

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)、交联剂、偶联剂、催化剂、碳酸钙为原料,制得单组份脱醇型微中空玻璃用密封胶。主要研究了107硅橡胶粘度、碳酸钙和交联剂的用量对该密封胶性能的影响,结果表明,使用100份粘度50000mPa.s的107硅橡胶、6份甲基三甲氧基硅烷、辅以其它助剂按此配方制得的醇型密封胶,用作(微)中空玻璃的第二道密封,参照GB/T11944-2012,做露点、耐紫外线辐照性能、水气密封耐久性能的测试来考察密封胶的性能,结果满足中空玻璃的要求,并且相较于其他体系的密封胶,本实验密封胶挥发性有机物较低,测试VOC含量为80μg/g,低挥发性,绿色环保,满足GB33372-2020胶粘剂挥发性有机化合物限量的要求。

气相色谱在饮用水水质检测中的应用

气相色谱法的概念检测水质在全国范围内都受到了重视,《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006中,水质指标由过去的35项增加到现在的106项。气相色谱法是50年代后迅速发展起来的一种对复杂混合物中各种组分的分离和分析技术。色谱法也被称为层析法,主要是用于水质检测分析化学并配合适当的检测手段,这种技术最早应用于分离植物的色素。

更好的生物芯片材料——TOPAS~COC树脂

在以判定疯牛病和禽流感为目的的简易测量仪器中，有望被用作反应池的生物芯片应具有细微转录性、低荧光自发性和耐热性等。 宝理塑料开发的共聚环状烯烃（COC）树脂“TOPAS？”是一种基于独创的茂金属催化剂技术的高品质和高纯度非晶形环状树脂，在标准要求很严的医疗器械装置和检查诊断器具等医疗领域，作为高品质和高成本的石英玻璃和聚二甲基硅氧烷等的替代材料，可满足上述特性要求，被认为是面向这一用途的最佳塑料材料。