二惡英污染事件 許多國(guó)家對(duì)其食品供應(yīng)中的二惡英進(jìn)行監(jiān)控。這樣能夠早期發(fā)現(xiàn)污染并防止事態(tài)的擴(kuò)大。動(dòng)物飼料被污染后造成多次二惡英污染事件,例如在動(dòng)物飼料生產(chǎn)過程中使用遭污染的粘土、脂肪或柑橘果泥球造成牛奶和動(dòng)物飼料中二惡英含量升高。
背 景
二惡英是環(huán)境污染物,屬于“12大危害物”,即一組被稱為持久性有機(jī)污染物的危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)。二惡英之所以引起關(guān)注是因其具有非常大的潛在毒性。實(shí)驗(yàn)證明它們可以損害多種器官和系統(tǒng)。
二惡英主要是工業(yè)過程的副產(chǎn)品,但也可能來自于自然過程,如火山爆發(fā)和森林火災(zāi)。二惡英是冶煉、紙漿氯漂白和一些除草劑和殺蟲劑制造等各種生產(chǎn)過程的有害副產(chǎn)品。在二惡英被排放到環(huán)境中這個(gè)問題上最難辭其咎的,莫過于垃圾(固體廢物和醫(yī)院廢物等)的焚燒,主要原因是燃燒不充分所致,F(xiàn)有技術(shù)已具備廢物焚燒低排放控制能力。
盡管二惡英來源于本地,但環(huán)境分布是全球性的。世界上幾乎所有媒介上都被發(fā)現(xiàn)有二惡英。這些化合物聚積最嚴(yán)重的地方是在土壤、沉淀物和食品,特別是乳制品、肉類、魚類和貝殼類食品中。其在植物、水和空氣中的含量非常低。
PCB工業(yè)廢油的大量?jī)?chǔ)存,其中許多含有高濃度的PCDFs,這種現(xiàn)象遍及全球。長(zhǎng)期儲(chǔ)存以及不當(dāng)處置這種材料可能導(dǎo)致二惡英泄漏到環(huán)境中,導(dǎo)致人類和動(dòng)物食物污染。PCB廢物很難做到在不污染環(huán)境和人類的情況下處理掉。這種材料需要被視為危險(xiǎn)廢物,并且最好在專門的設(shè)施中通過高溫焚燒處理。
二惡英對(duì)人體健康的影響
人類短期接觸高劑量的二惡英,可能導(dǎo)致皮膚損害,如氯痤瘡和皮膚色斑,還可能改變肝臟功能。長(zhǎng)期接觸則會(huì)牽涉到免疫系統(tǒng)、發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)以及生殖功能的損害。
動(dòng)物慢性接觸二惡英已導(dǎo)致幾種類型的癌癥。世衛(wèi)組織國(guó)際癌癥研究所(IARC)于1997年和2012年對(duì)TCDD進(jìn)行了評(píng)價(jià)。根據(jù)動(dòng)物數(shù)據(jù)和人類流行病學(xué)數(shù)據(jù),IARC將TCDD分類為“已知人類致癌物”。不過,TCDD并不影響遺傳物質(zhì),并且低于一定劑量的接觸,致癌風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)。
易感群體
發(fā)育中的胎兒對(duì)二惡英最為敏感。新生兒的器官系統(tǒng)迅速發(fā)育,也可能更易受到一定影響。一些個(gè)人或群體可能因?yàn)轱嬍常ㄈ缒承┑胤酱罅渴秤敏~類)或職業(yè)(如造紙業(yè)、焚化廠及危害廢物處理場(chǎng)工作人員)而大量接觸二惡英。
預(yù)防和控制對(duì)二惡英的接觸
適當(dāng)焚燒污染物是預(yù)防和控制對(duì)二惡英的接觸的目前最為有效的方法。這種方法還可以消滅含有PCB的廢油。焚燒需要850°C以上的高溫。為了消除大量有毒物質(zhì),甚至需要1000°C或更高的溫度。
消費(fèi)者可采取哪些措施來降低接觸風(fēng)險(xiǎn)?
剔除肉食中的脂肪和食用低脂乳制品,可以降低對(duì)二惡英化合物的接觸。此外,平衡的膳食(包括適量的水果、蔬菜和谷物)將有助于避免從單一來源過量攝入。這是一種減輕機(jī)體負(fù)擔(dān)的長(zhǎng)期策略,可能對(duì)女孩和年輕女性來說最為重要,這可以在以后的生活中降低正在發(fā)育的胎兒及以后哺乳嬰兒的接觸。不過,讓消費(fèi)者減少自身接觸的可能性在某種程度上受到制約。
如何檢測(cè)二惡英?
國(guó)內(nèi)二惡英的主要檢測(cè)技術(shù):
一、色譜—質(zhì)譜分析方法 典型的二惡英類化合物分析過程包括樣品采集、提取、純化和富集、氣相色譜—質(zhì)譜 (GC—MS) 分析和數(shù)據(jù)處理。國(guó)內(nèi)的主要分析方法是以美國(guó) EPA1613 方法及日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JISK0311—1999 為基礎(chǔ)相繼建立起來的。自中國(guó)環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HJ/T77 實(shí)施后,主要依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行二惡英類物質(zhì)分析研究,但各實(shí)驗(yàn)室也會(huì)在各實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)不同相樣品的分析過程進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)效率和檢測(cè)水平的提高。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法是同位素稀釋高分辨氣相色譜—高分辨質(zhì)譜法 (HRGC—HRMS)。用色譜法檢測(cè)二惡英類化合物首先需進(jìn)行樣本中待分析物的提取和純化,這是由于分析物在樣本中含量低 (ppt級(jí)),超痕量分析很容易受基質(zhì)中其它成分的影響。然后用色譜柱分離,并與檢測(cè)器聯(lián)用進(jìn)行定性、定量。由于質(zhì)譜具有高精度的分析檢測(cè)能力,目前多選擇與質(zhì)譜檢測(cè)器聯(lián)用。
典型的二惡英類分析過程如下:
1.樣品采集及富集 國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心、廣州地球化學(xué)研究所及中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心等單位已有研究對(duì)我國(guó)焚燒設(shè)施產(chǎn)生的飛灰、大氣環(huán)境樣品中的二惡英類物質(zhì)進(jìn)行分析,采樣方法主要是用大流量采樣器濾膜收集、智能大流量TSP采樣器及玻璃纖維膜(GFF) 一吸附載體(聚亞胺脂泡沫, PUF)系統(tǒng)采集方法等。
2.二惡英提取 提取的目的在于使二惡英與原基質(zhì)分離,而萃取進(jìn)入用于抽提的溶劑中。該步驟對(duì)于檢測(cè)的重現(xiàn)性至關(guān)重要,主要是溶劑的選擇和提取方法的選擇,且不同的樣本需采用不同的提取方法。 對(duì)于飛灰、土壤、灰塵、沉積物等樣品,采用的溶劑是甲苯、二氯甲烷、二氯甲烷和丙酮混合液(1:1體積比)等。對(duì)生物樣本一般是在冰凍后與無水硫酸鈉共同研磨去除水分,然后再采用合適的溶劑提取,采用的溶劑主要是1:1二氯甲烷:己烷(分析純)、1:1的二氯甲烷:正己烷、甲苯、丙酮等。血樣提取前常添加乙醇和硫酸銨飽和溶液,然后再抽提。奶樣則先用甲酸處理。對(duì)空氣樣本在采樣后,用以下有機(jī)溶劑進(jìn)行洗脫抽提,主要為:丙酮、甲苯、二氯甲烷。 目前用于二惡英樣品提取的方法主要是索式提取法。近年來出現(xiàn)了一些替代的提取新技術(shù),如超聲萃取法、超臨界流體萃取(SFE)、加速溶劑萃取(ASE)、微波提取等。這些新方法縮短了提取時(shí)間,大大減少了有毒有機(jī)溶劑的使用量。隨著實(shí)驗(yàn)室水平的不斷提前,ASE技術(shù)將取代索式提取法用于對(duì)土壤、沉積物以及生物組織的研究分析。
3.二惡英純化 用于純化的方法主要有:液一液分配、濃硫酸磺化、堿解、氧化、柱層析(包括凝膠色譜和液相色譜)。其中,采用幾根層析柱串聯(lián)或多種填料填充柱層析法是較為通用的方法,當(dāng)前主要采用二種方法相結(jié)合的方式,即采用幾根多種填料的層析柱對(duì)樣品進(jìn)行純化預(yù)處理。常用的吸附劑有硅酸鹽類吸附劑、佛羅里土、氧化鋁、活性炭等。 當(dāng)前用于二惡英純化的技術(shù)有二種,即手工和自動(dòng)純化技術(shù)。手工純化技術(shù)主要是采用幾根填充有不同吸附劑的層析柱對(duì)環(huán)境樣品進(jìn)行純化。國(guó)內(nèi)普遍使用的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中采用的技術(shù),由三根層析柱所組成,即多層酸化硅膠柱、氧化鋁和佛羅里土柱,用不同配比的正己烷和二氯甲烷溶劑進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,濃縮分析。而國(guó)外開發(fā)的自動(dòng)純化技術(shù)也開始進(jìn)入我國(guó)實(shí)驗(yàn)室,主要以PGC-PLC、FMS PowerPrep系統(tǒng)發(fā)展較為成熟[6]。
4.二惡英檢測(cè) 二惡英類化合物的測(cè)定方法有:高效液相色譜、高效薄層色譜和氣相色譜,其中氣相色譜技術(shù)遠(yuǎn)優(yōu)于另外兩者。由于檢測(cè)限的原因,目前主要使用的檢測(cè)器是質(zhì)譜儀,電子俘獲檢測(cè)器也有一定的應(yīng)用。使用的質(zhì)譜儀電離方式主要使用EI。目前串聯(lián)質(zhì)譜也得到了應(yīng)用,它與高分辨率質(zhì)譜儀比較,有更好的選擇性。大量研究表明,分辨氣相色譜一高分辨質(zhì)譜法在我國(guó)的運(yùn)用水平已經(jīng)相對(duì)成熟。
5.二惡英定性與定量 二惡英類化合物的定性可根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時(shí)間比較。一種方法是在相同條件下,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與待測(cè)物質(zhì)分別進(jìn)樣比較保留時(shí)間;另一種方法是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和待測(cè)物質(zhì)共同進(jìn)樣,根據(jù)峰高的增加而定性。目前依靠質(zhì)譜定性是使用越來越多的方法。二惡英的定量采用TEQ定量法。目前較多的是以同位素為內(nèi)標(biāo)來定量,以同位素為內(nèi)標(biāo)定量準(zhǔn)確,可對(duì)分析各步進(jìn)行評(píng)價(jià)和控制,進(jìn)行質(zhì)量控制。
二、其它方法 二惡英生物測(cè)試法有EROD(7一乙氧基一異吩一嗯唑酮一脫乙基酶)細(xì)胞培養(yǎng)法、螢光素酶方法、酶免疫方法 (Enzyme Immuno Assay,EIA) 和熒光免疫法 (DELFIA)等,通過對(duì)從受體活化程度的測(cè)定來間接表達(dá)二惡英的TEQ。
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