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日本21地水体有机氟超标 保护水环境氟化物如何检测

发布日期:2021-06-29 15:28

  我们对于氟化物最熟悉的印象大概就是来源于含氟牙膏的广告。氟化物在牙齿的发育以及脱矿化和再矿化的自然过程中都有着重要的作用,在饮用水中添加氟化物,或者使用含氟牙膏都有助于减少龋齿患病率。自然界广泛存在的氟化物通常为无机氟,虽然过量摄入也会对人体造成损害,但是在非氟病区并不需要担心摄氟量超过了安全水平。
 
  然而随着现代工业发展而出现的有机氟化物对环境以及人体的影响却需要警惕。作为具有许多特殊性能、用途广泛的化合物,有机氟自问世以来产品数量不断增加,几乎已经深入到日常生活的方方面面,例如作为制冷剂、灭火剂、杀虫剂、麻醉剂等使用。部分有机氟化物对于生态环境有着严重的负面影响,其代表是全氟辛烷磺酸类物质(PFOS)和全氟辛酸类物质(PFOA)。
 
  PFOS和PFOA都是人造全氟有机化合物,在工业生产中有着十分重要的作用。两者具有生物富集性和多器官毒性,已经被列为环境持久性有机污染物(POPs),并严格限制其使用。然而PFOS和PFOA已经在水环境中广泛分布,多项研究都表明,多国水体中都存在有机氟污染,包括我国、美国、日本等。
 
  近日,日本21地水体有机氟浓度超标事件登上热搜。日本环境省2020年调查了全国河流和地下水的有机氟化物浓度,结果显示143处检测点中有21处地点的有机氟化合物浓度都超过了相关标准。其中大阪市地下水的浓度更是超标110倍。虽然这些超标水体都没有作为饮用水使用,但是对有机氟化合物对生态环境造成的危害以及对人类造成的健康风险都是不容忽视的。
 
  我国的水体也存在有机氟污染,日本严重的有机氟浓度超标为我国的环境保护敲响了警钟。我国的水环境中PFOS和PFOA污染状况如何需要进一步调查。自全氟有机化合物的环境安全性受到质疑之后,相应的检测方法也在不断发展。目前的检测方法有气相色谱法、气相色谱-质谱法以及高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)等。
 
  研究者更倾向于使用HPLC-MS/MS。HPLC的应用避免了衍生化的步骤,同时具有好的分离度;MS/MS技术有效地提高了信噪比,具有重复性好和分析时间短等优点。而水质样品的预处理方法通常使用固相萃取法。该方法消耗溶剂较少,操作方式简单,能同时完成萃取和净化步骤。除固相萃取法之外,在PES膜之间填装吸附材料进行被动采样的方法也开始广泛应用于水质样品的采集中。
 
  对于水中全氟有机化合物的检测技术,目前更重要的是提高检测速度,发展快速分析方法。虽然HPLC-MS/MS检测技术已经有了可以快速分析水体中12种全氟化合物的方法,但是依然需要依赖高效液相色谱-串联质谱仪,并不适合现场长期监测。随着持久性有机污染物所造成的环境污染问题越来越受重视,其监控与监测技术也需要进一步发展以适应控制和研究POPs的要求。