一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法技术

本发明专利技术公开一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法，首先将疏水性有机污染物加入到腐殖酸有机溶液中，再经过透析法制备得到腐殖酸团聚体，污染物被包裹在团聚体中，然后进行释放试验，再通过释放动力学研究不同pH值条件下腐殖酸团聚体上包裹的有机污染物的释放情况，进而可以从微观分析腐殖酸团聚体上的残留结合态，然后通过耗散粒子动力学模拟来考察腐殖酸团聚体的形成过程、腐殖酸团聚体对疏水性有机污染物的包裹，以及被包裹的有机污染物的释放过程，本发明专利技术方法可定量土壤中腐殖酸介导下有机污染物的残留结合态，对于准确评估有机污染物的环境行为和效应具有显著的环境意义。行为和效应具有显著的环境意义。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法


[0001]本专利技术属于环境化学及有机污染物归趋的
，具体涉及一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法。

技术介绍

[0002]疏水性有机污染物(HOCs)是一类具有较大的辛醇/水分配系数，水溶性低，一般难以降解、易在土壤和沉积物中累积并通过环境介质进行远距离传输的有机污染物。随着经济的快速发展和人们生活节奏的加快，大量的HOCs被释放到环境中。HOCs在环境中具有持久性、难降解和生物毒性高等特性，对人类健康和生态环境造成巨大的影响。
[0003]土壤和沉积物中的腐殖酸在环境中发挥着重要的作用，对疏水性有机污染物在土壤环境中的分布、迁移和生物有效性都有着巨大的影响。因此，探究疏水性有机污染物与腐殖酸之间相互作用形成的残留结合态，具有显著的环境意义。
[0004]鉴于现有技术中通过实验与模拟结合的方式，定量土壤中腐殖酸介导下有机污染物残留结合态的研究很少，而且很难从微观角度解释作用机理，但是模拟的方法能一定程度上补充实验手段的不足，因此急需开发一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法，通过结合实验与计算模拟，可定量土壤中腐殖酸介导下有机污染物的残留结合态，对于准确评估有机污染物的环境行为和效应具有显著的环境意义。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
[0007]一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法，包括以下步骤：
[0008](1)腐殖酸团聚体包裹有机污染物的形成以及包裹量测定：
[0009]将腐殖酸和疏水性有机污染物分别溶于相同的有机溶剂中，接着将疏水性有机污染物溶液和腐殖酸溶液混合后搅拌，用透析袋在去离子水中透析，定期换水，透析完后再经过冷冻干燥，制得腐殖酸团聚体，有机污染物被包裹在团聚体中；
[0010]称取1mg包裹有机污染物的腐殖酸团聚体溶于10mL甲醇中，经20min的超声处理，使包裹的污染物全部溶解在甲醇中，再经过0.45μm的滤膜，用高效液相色谱测定污染物浓度，进而测定出腐殖酸团聚体上包裹有机污染物的质量，通过公式可计算出腐殖酸团聚体上包裹有机污染物的量E
包裹污染物
：
[0011][0012]再结合实验结果，得出可得出m
腐殖酸
与m
包裹污染物
的关系为m
包裹污染物
＝0.47m
腐殖酸
；
[0013](2)腐殖酸团聚体上包裹有机污染物的释放实验：
[0014]将腐殖酸团聚体的PBS缓冲液装入透析袋中，并置于装有相同的PBS缓冲液的烧杯中，保持室温下的温度恒定，搅拌，每间隔一段时间(1～24h)抽取杯中缓冲液，为了保持溶液总体积不变，随即补充等量新鲜缓冲液，用高效液相色谱测定腐殖酸团聚体上有机污染物的累计释放量Er：
[0015][0016]式中：Er为有机污染物的累积释放量，％；Ve为缓冲液置换体积，mL；V0为缓冲液的总体积，mL；C
i
为第i次置换取样时样品浓度，mg/L；m
包裹污染物
为腐殖酸团聚体上包裹的有机污染物的质量，mg；n为置换缓冲液的次数；
[0017]土壤中腐殖酸团聚体包裹疏水性有机污染物的量，会随着土壤pH条件的变化而被释放出来，其释放量与pH值的关系Y＝
‑
0.0501X+0.7215，R2＝0.9964，Y为有机污染物的累计释放量，％；X为土壤的pH值，从而可以计算出土壤环境pH改变后，仍有一部分污染物未被释放而被包裹在腐殖酸团聚体中的量，即污染物残留结合态的质量m
残
，污染物残留结合态的质量可通过下面的公式计算：
[0018]m
残
＝0.47m
腐殖酸
×
(1+0.0501X
‑
0.7215)
[0019]ꢀꢀ
＝0.47m
腐殖酸
×
(0.2785+0.0501X)
[0020]式中，m
腐殖酸
为土壤中腐殖酸的质量，X为土壤的pH值。
[0021]进一步地，步骤(1)所述腐殖酸与疏水性有机污染物质量比为1:1，疏水性有机污染物为邻苯二甲酸二丁酯。
[0022]进一步地，步骤(1)所述有机溶剂优选为二甲基亚砜或二甲基甲酰胺。
[0023]进一步地，步骤(1)所述搅拌时间优选为4～6h，更优选为4h。
[0024]进一步地，步骤(1)所述透析袋的截留分子量优选为8000Da。
[0025]进一步地，步骤(1)所述透析时间优选为24h，透析过程中的前4h每1h换一次水，4～12h每4h时换一次水，12h之后每6h换一次水。
[0026]进一步地，步骤(2)所述透析袋的截留分子量优选为8000Da。
[0027]进一步地，步骤(2)所述腐殖酸团聚体的PBS缓冲液中腐殖酸团聚体的浓度为0.5～1.5mg/mL，优选为1mg/mL。
[0028]进一步地，步骤(2)所述温度优选为20～30℃，更优选为25℃；搅拌的速率优选为70～150r/min，更优选为100r/min。
[0029]进一步地，步骤(2)所述每次抽取杯中缓冲液的体积优选为3～6mL，更优选为4mL。
[0030]进一步地，步骤(2)所述释放量与pH值的关系曲线Y＝
‑
0.0501X+0.7215的得出方法，具体步骤如下：
[0031](1)准确称取5mg腐殖酸团聚体溶于5mL配制好的pH＝4.0～9.0的PBS缓冲液中，每个pH值条件下溶液均等分成三份，分别转移到三个截留分子量为8000Da的透析袋中，将透析袋置于烧杯中，并向烧杯中加入与透析袋内相对应的115mL PBS缓冲液作为释放介质，将
烧杯放在磁力搅拌器上，设置搅拌速率为100r/min，温度为25℃的条件下进行释放实验，在释放期间，隔1～24h从烧杯中取出3～6mL溶液，并补充相同体积与之对应的新鲜缓冲液，所取样品均过0.45μm的滤膜，用高效液相色谱测定从腐殖酸团聚体中释放出有机污染物的浓度，计算有机污染物的累计释放量Er：
[0032][0033]式中：Er为有机污染物的累积释放累，％；Ve为缓冲液置换体积，mL；V0为缓冲液的总体积，mL；C
i
为第i次置换取样时样品浓度，mg/L；m
包裹污染物
为腐殖酸团聚体上有机污染物的质量，mg；n为置换缓冲液的次数；
[0034](2)将不同pH条件下对应的有机污染物累计释放量进行拟合，作不同pH条件下对应的有机污染物累计释放量的函数关系图，得到有机污染物累计释放量与pH值的关系为Y＝
‑
0.0501X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤中与腐殖酸作用形成残留结合态的疏水性有机污染物定量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将腐殖酸和疏水性有机污染物分别溶于相同的有机溶剂中，将疏水性有机污染物溶液和腐殖酸溶液混合后搅拌，用透析袋在去离子水中透析，定期换水，透析完后再经过冷冻干燥，制得包裹有机污染物的腐殖酸团聚体；称取1mg包裹有机污染物的腐殖酸团聚体溶于10mL甲醇中，超声处理，使包裹的有机污染物全部溶解在甲醇中，经过0.45μm的滤膜，用高效液相色谱测定污染物浓度，测出腐殖酸团聚体上包裹有机污染物的质量，计算腐殖酸团聚体上包裹有机污染物的量E
包裹污染物
：结合实验结果，得出E
包裹污染物
＝0.32，m
包裹污染物＝
0.47m
腐殖酸
；(2)将腐殖酸团聚体的PBS缓冲液装入透析袋中，并置于装有相同的PBS缓冲液中，温度恒定，搅拌，每间隔1～24h抽取缓冲液，并补充等量新鲜缓冲液，用高效液相色谱测定腐殖酸团聚体上有机污染物的累计释放量Er：式中：Er为有机污染物的累积释放量，％；Ve为缓冲液置换体积，mL；V0为缓冲液的总体积，mL；C
i
为第i次置换取样时样品浓度，mg/L；m
包裹污染物
为腐殖酸团聚体上包裹的有机污染物的质量，mg；n为置换缓冲液的次数；土壤中腐殖酸团聚体包裹疏水性有机污染物的量，会随着土壤pH值的变化而被释放出来，其释放量与pH值的关系曲线：Y＝
‑
0.0501X+0.7215
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，Y为有机污染物的累计释放量，％；X为土壤的pH值；计算不同pH值土壤中，污染物在腐殖酸团聚体中残留结合态的质量m
残
：m
残
＝0.47m
腐殖酸
×
(0.2785+0.0501X)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，m
腐殖酸<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全，起兆雄，邢晶，潘波，吴敏，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：