超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱结合内标物测定水体中微囊藻毒素

本文建立了超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)测定水体中MC-RR和MC-LR的方法,比较了内标的加入对不同水样富集体积下MCs测定准确度的影响.结果表明,以乙腈和水(均含0.1%甲酸)为流动相时,MC-RR和MC-LR在Acquity UPLC BEH C18色谱分离柱(2.1 mm×100 mm i.d.粒径1.7μm,孔径130)于4 min内完全分离.经优化质谱参数,选择m/z 519.8>134.3和995.5>134.6分别为MCRR、MC-LR质谱检测的定量离子对.方法学验证表明,在所设定的色谱、质谱参数条件下,UPLC-MS/MS对MC-RR和MC-LR的检出限分别为2.0 ng·L-1和1.0 ng·L-1,定量限分别为为6.0 ng·L-1和3.0 ng·L-1,回收率分别达98.9%—106.5%和98.4%—101.5%.测定太湖梅梁湾水样时,当水体中MCs浓度达到UPLC-MS/MS方法定量限20倍时,可通过加入内标物亮氨酸脑啡肽,实现快速(不经过水样富集)且准确(相对标准偏差<5.0%)的MC-RR与MC-LR测定.     

太湖鲫鱼和鲤鱼体内微囊藻毒素的累积及健康风险

为揭示微囊藻毒素(MCs)在湖泊的不同区域、杂食性鱼种的不同器官累积的规律,评价其潜在的健康风险,分别在太湖的梅梁湖、西部沿岸区、南部沿岸区和湖心区采集了鲤鱼和鲫鱼样本,利用固相萃取和高效液相色谱-质谱联用提取和测定样本中MCs的3种异构体MC-RR、MC-YR和MC-LR的含量.研究结果显示,鲫鱼与鲤鱼各器官累积MCs的程度不同,鲫鱼累积MCs含量的顺序为:肠壁肾脏心脏肝脏肌肉,而鲤鱼为:肠壁肾脏肌肉肝脏心脏.鲫鱼和鲤鱼肠壁中的MCs含量均高于其他器官.除鲤鱼肠壁中MC-LR所占MCs的比例超过50%以外,鲫鱼和鲤鱼其他各器官累积MCs均以MC-RR为主.对比鲤鱼和鲫鱼相同器官累积的MCs含量发现:鲤鱼肌肉累积MCs较高,为31.7±12.1 ng·g-1(干重);而鲫鱼肝脏、肾脏、肠壁和心脏所含MCs较高,分别为45.4±44.5、114.0±51.1、2042.9±4426.0、59.5±26.7 ng·g-1(干重).基于鲫鱼和鲤鱼肌肉累积的MCs估算的人体每日MCs摄入量已超过世界卫生组织(WTO)颁布的每日最大摄入量(0.04μg·kg-1·d-1),其中人体每日通过鲤鱼而摄入MCs的量较高,为0.0525μg MC-LR eq·kg-1·d-1,存在一定潜在健康风险.     

在线固相萃取超高效液相色谱串联质谱法测定水中微囊藻毒素

建立了水中微囊藻毒素(MCs)的直接进样分析方法.在全自动在线固相萃取/超高效液相色谱/串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)系统上开发,具有可直接进样、重现性好、快速、高灵敏、抗污染等特点.     

固相萃取-高效液相色谱法同时测定地表水中9种微囊藻毒素

随着环境污染和富营养化程度加剧,淡水流域中有害藻类水华尤其是蓝藻水华频繁发生.蓝藻水华会产生一系列的毒素,其中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的是微囊藻毒素(microcystin,MC).现已鉴定了80多种不同结构的MC.目前对MC常用的检测方法有生物检测法和仪器分析法.生物检测法在MC的检测中广泛使用[1],但该类方法专属性不强,无法识别MC个体,同时容易出现假阳性.因此利用液相色谱或者液质联用技术的仪器分析法已逐渐成为实验室主流方法.液质联用技术灵敏度高,选择性好,能同时分析多种MC[2],但是仪器价格昂贵,不易普及和推广.液相     

高效液相色谱-串联质谱法测定五种微囊藻毒素

近几十年由于水体富营养化程度的日益加剧,涉及范围不断扩大,包括水源水库水在内的淡水水体经常发生蓝藻水华.有害藻类水华的频繁发生已成为国内外普遍关注的环境问题.据2004年资料,已从不同藻株中分离、     

高效液相色谱法测定天然水体中微囊藻毒素方法优化

以3种微囊藻毒素Microcystin-RR(MC-RR)、Microcystin-YR(MC-YR)和Microcystin-LR(MC-LR)为研究对象,对前处理及高效液相色谱分析测定方法进行优化,使3种目标物均可检测.进一步对天然水体样本的采集与储存条件进行探讨.研究结果显示,聚乙烯塑料瓶和棕色玻璃瓶对于样品保存不存在明显差异;-20℃条件下保存45 d内样品变化不存在明显差异,可作为样品储存条件.     

液相色谱-串联质谱法测定贝类组织中硝基呋喃类代谢物残留量

建立了液相色谱-串联质谱法测定贝类产品中硝基呋喃类代谢物残留量的分析方法.贝类组织中残留的硝基呋喃类蛋白结合态代谢物在酸性条件下水解,用2-硝基苯甲醛衍生化,经乙酸乙酯液-液萃取、浓缩及基质分散固相萃取和超滤净化后,采用液相色谱串联质谱仪测定,以电喷雾离子源正离子扫描模式进行质谱分析,内标法定量.硝基呋喃类代谢物在0.5—20μg·L~(-1)范围内线性关系良好,相关系数R20.999.4种硝基呋喃类代谢物添加水平为1.00,2.50、10.0μg·kg~(-1)时,平均回收率在90.1%—99.5%之间,批内和批间变异系数均15%.4种硝基呋喃类代谢物的检出限均为0.50μg·kg~(-1).本方法灵敏、高效、简单、重现性好,满足贝类产品中硝基呋喃类代谢物残留量的检测要求.     

液相色谱结合串联质谱方法研究中国沿海贝类中脂溶性藻毒素的种类结构和分布规律

一些海洋微藻能分泌产生藻毒素,滤食性的双壳贝类食用有毒的浮游微藻并在体内累积藻毒素,进而引发贝类食用者或其它高等级动物中毒或死亡。脂溶性藻毒素是一些易溶于有机溶剂、因而易富集于动物脂肪组织中的微藻毒素,通常包含6大类,每种类均包括众多结构。使用高效液相色谱结合串联质谱（HPLC-MS/MS）技术方法,研究了来自中国沿海55个站位的34种贝类中脂溶性藻毒素的种类结构及分布。结果表明,在中国沿海多种双壳贝类体内,存在多种脂溶性藻毒素组份,包括软海绵酸毒素OA（Okadaic acid）、扇贝毒素PTXs（Pectenotoxin）、原多甲藻酸Azaspiracid（AZAs）毒素、虾夷扇贝毒素 YTXs（Yesssotoxin）、环亚胺类毒素（Cyclic imines）中的 Gymnodimine（GYM）和 Spiroloides（SPX）毒素;其中南部海域的广东、广西和海南,主要以环亚胺类毒素 GYM 为主;北黄海主要以虾夷扇贝毒素 YTXs 为主,且虾夷扇贝毒素YTXs只在黄海海域检出,特别是主要存在于北黄海的虾夷扇贝（Patinopecten yessoensis）和栉孔扇贝（Chlamys farreri）中;渤海沿岸,主要分布有扇贝毒素PTXs;扇贝毒素PTXs和虾夷扇贝毒素 YTXs含量和检出频率都比较高;扇贝毒素共发现三种结构,其中酸式结构PTX-2Sa的检出率最高（44%）,最高值为53.2μg·kg-1;其次是环亚胺类毒素中的GYM毒素,检出率为35.3%,最高值为39.1μg·kg-1;虾夷扇贝毒素 YTXs共发现三种结构,北黄海浮筏养殖虾夷扇贝中的虾夷扇贝毒素YTXs总量最高值出现在秋季的9月份;中国北黄海虾夷扇贝中YTXs毒素长年存在,秋季含量较高。微藻毒素的分布取决于产毒微藻的分布,目前中国贝类中的这三种主要微藻毒素的生物学来源还尚未确定。简言之,中国海产贝类中存在扇贝毒素PTXs、虾夷扇贝毒素 YTXs和环亚胺类毒素等多种脂溶性微藻毒素?     

普洱茶中HT-2毒素假阳性结果的分析

普洱茶叶样品采取有机溶剂(甲醇/水/甲酸70∶29∶1溶液)提取,提取液通过PriboFastRMulti-Toxin IAC免疫亲和净化柱及M226多功能净化柱对比净化,利用超高液相色谱串联质谱的多反应监测模式进行测定分析,采用内标法定量,通过基质加标回收实验、质控已知样实验进行验证.HT-2毒素的回归方程有良好的线性关系,相关系数为0.9995,3个不同加标水平回收率为85.3%—92.6%,相对标准偏差为4.24%—5.61%.174件云南普洱茶叶中,通过免疫亲和柱净化处理的检测结果为未检出,通过多功能净化住净化处理的检测结果有52件确认为假阳性样品,含量范围为0.52—14.27μg·kg~(-1),假阳性率为29.8%.     

太湖中微囊藻群落的季节变化分析

采用显微观察和PCR-DGGE 2种方法分析太湖(河口、梅梁湾湾心、湖湾交汇处和湖心)4个代表性区域微囊藻群落的季节变化,研究太湖中微囊藻群落的季节变化规律.显微形态分析未发现微囊藻属的主要优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)和水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)存在明显的季节变化规律(P>0.05).DGGE条带测序结果的亲缘分析表明,太湖夏季和冬季样品中的微囊藻彼此分离成2大特征类群,而春季和秋季样品中的微囊藻彼此混杂.遗传距离分析结果显示,同一季节内微囊藻的遗传距离小于不同季节间的遗传距离(P<0.01),太湖夏季水华主要由亲缘关系很近的微囊藻类群构成.     

Human health ambient water quality criteria for 13 heavy metals and health risk assessment in Taihu Lake

• The concentrations of 13 heavy metals in Taihu Lake were analyzed. • Aquatic vegetables intake was first included in deriving human health AWQC. • The human health AWQC for 13 heavy metals in Taihu Lake were derived. • Human health risk assessment for 13 heavy metals were conducted in Taihu Lake. Heavy metals are widely concerning because of their toxicity, persistence, non-degradation and bioaccumulation ability. Human health ambient water quality criteria (AWQC) are specific levels of chemicals that can occur in water without harming human health. At present, most countries do not consider the effects of aquatic vegetables in deriving human health AWQC. Therefore, the intake of aquatic vegetables (Brasenia schreberi) was added to the derivation of human health AWQC and a health risk assessment for 13 heavy metals in Taihu Lake. The human health AWQC (consumption of water, fish and aquatic vegetables) values of 13 heavy metals ranged from 0.04 (Cd) to 710.87 μg/L (Sn), and the intake of B. schreberi had a very significant effect on the human health AWQC for Cu, with a more than 62-fold difference. The hazard quotients of As (2.8), Cd (1.6), Cr (1.4) and Cu (4.86) were higher than the safe level (HQ= 1), indicating that As, Cd, Cr and Cu in Taihu Lake posed a significant health risk. Sensitivity analysis showed that the contribution rate of B. schreberi intake to the human health risk from Cu was 91.6%, and all results indicated that the risk of Cu in B. schreberi to human health should be of particular concern. This study adds the consideration of aquatic vegetable consumption to the traditional method of human health AWQC derivation and risk assessments for the first time, and this approach can promote the development of risk assessments and water quality criteria.     

太湖不同湖区生态系统健康评价方法研究

基于长期的监测资料,计算了表征湖泊生态系统健康的系统能(Ex)、系统能结构(Exst)和生态缓冲容量(|β|)指标,以及湖泊营养状态指数(Its)。结果表明,太湖不同湖区生态系统健康状况差异明显,1998—2001年太湖典型湖区健康状况由好到差的相对顺序为:东太湖、贡湖和湖心区、梅梁湾、五里湖。在此基础上,提出了富营养化浅水湖泊生态系统健康指标阈值和湖泊系统能量健康指数(IEx)及其健康状况分级。经2002、2003年太湖不同湖区实测检验表明,所提出的湖泊系统能量健康指数及其健康状况分级适用于评价太湖不同湖区生态系统健康的区域分异状况。     

太湖不同湖区生态系统健康评价方法研究

基于长期的监测资料，计算了表征湖泊生态系统健康的系统能（Ex）、系统能结构（Exs1）和生态缓冲容量（｜β｜）指标，以及湖泊营养状态指数（Its）。结果表明，太湖不同湖区生态系统健康状况差异明显，1998-2001年太湖典型湖区健康状况由好到差的相对顺序为：东太湖、贡湖和湖心区、梅梁湾、五里湖。在此基础上，提出了富营养化浅水湖泊生态系统健康指标阈值和湖泊系统能量健康指数（IEx）及其健康状况分级。经2002、2003年太湖不同湖区实测检验表明，所提出的湖泊系统能量健康指数及其健康状况分级适用于评价太湖不同湖区生态系统健康的区域分异状况。     

Ecological risk assessment of pesticide residues in Taihu Lake wetland, China

As a major ecosystem type, wetland provides invaluable ecological services. Environmental pollution, especially pesticides pollution should be paid more attention to keep wetlands healthy. Based on the risk quotient method, coupled with a probabilistic risk assessment model, this paper proposed a methodology suitable for ecological risk assessment of pesticide residues for wetland ecosystems. As an important industrializing and ecologically vulnerable area in China, the Taihu Lake wetland was chosen for the case study. The risks of eight pesticides in Taihu Lake wetland were assessed, as single substances and in mixtures. The assessment indicates that risks of the representative species are not significant. In general, the herbicide is found to be more toxic for algae, whereas insecticides pose more risks to zooplankton, insect and fish. For each pesticide in the wetland, the ecological risk it poses is acceptable. But the combined ecological risk posed by mixture can harm more than 10% of species of the wetland ecosystem, mainly dominated by dichlorvos, dimethoate and malathion contributions. These results imply that pesticide residues have been posing pressures on the ecosystem of the Taihu Lake wetland. It is recommended that proper countermeasures should be implemented to reduce the risks.     

应用物种敏感性分布法分析太湖及天目湖水体的生态风险

采用物种敏感性分布法(SSDs法),应用水生生物急性和慢性毒性数据计算了31种污染物在水中和其中疏水物质在沉积物中的预测无效应浓度(PNECwater和PNECsed),通过收集以往报道的16种污染物在太湖和天目湖的环境浓度,用商值法求得物质的风险商并进行排序.结果发现:蒽、菲、萘、荧蒽、阿特拉津和马拉硫磷在太湖的梅梁湾和五里湖具有很大的生态风险;毒死蜱、三丁基锡氧化物和环己锡虽无环境浓度报道但很有可能具有风险.     

Mercury distribution,speciation and potential ecological risk assessment in sediments from Lake Taihu,China

Abstract

Twenty-one surface sediments collected from seven surroundings areas of Lake Taihu in two different years were analyzed for total mercury (THg) concentrations, physicochemical characteristics and speciation using a sequential extraction method to assess spatial distribution, sources, and potential ecological risk. Surface sediments from Lake Taihu contained elevated levels of Hg in two sampling years with THg levels ranging from 77 to 346?ng/g (mean 145?ng/g) in October 2010 and ranging from 122 to 573?ng/g (mean 266?ng/g) in November 2012, respectively. The mean THg concentrations in all studied surface sediments exhibited an increasing trend over time. The oxidizable fraction (F3) and residual fraction (F4) were the predominant Hg species in sediments, while more mobile Hg phases of acid-soluble fraction (F1) and reducible fraction (F2) made up less than 0.5% THg. Significant relationships were found between total organic carbon (TOC) and THg and geochemical speciation indicating an important role for organic matter in affecting distribution, mobility, and bioavailability of Hg in sediments. As evidenced by Hakanson’s potential risk index the total ecological risk of Hg was low in the entire Lake Taihu in 2010 but considered moderate in Zhushan Bay, West Coast, and Meiliang Bay in 2012. These findings provide conservation managers with information needed to more effectively regulate the environment of Lake Taihu.     

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

采用高效液相色谱法对太湖梅梁湾水体中微囊藻毒素的质量浓度进行春、夏、秋、冬4个季节的监测,分析了梅梁湾水体中微囊藻毒素（MC-RR,MC-YR,MC-LR）质量浓度的季节变化特征及其与水体中总氮、总磷、CODMn和浮游藻类等富营养化指标的相关关系。分析结果表明：MCs夏季（8月份）质量浓度最高,为（0.78±0.99）μg.L-1,其次为春季（5月份）和秋季（11月份）,分别为（0.43±0.96）和（0.50±1.12）μg.L-1,冬季（2月份）质量浓度显著降低,为（0.14±0.27）μg.L-1;水体中MCs的检出质量浓度与常规水化学指标之间相关性分析表明：MC-LR的质量浓度与TP的质量浓度呈极显著正相关与TN/TP呈极显著负相关（P〈0.01）,与CODMn呈显著正相关（P〈0.05）;水体中MCs的检出质量浓度与浮游藻类生物量相关性分析表明：水体中MCs的检出质量浓度与微囊藻及蓝藻生物量有显著相关关系,太湖梅梁湾的藻毒素主要由微囊藻属（Microcystis）产生。     

太湖梅梁湾水体微囊藻毒素含量的季节变化特征及其影响因素研究

采用高效液相色谱法对太湖梅梁湾水体中微囊藻毒素的质量浓度进行春、夏、秋、冬4个季节的监测,分析了梅梁湾水体中微囊藻毒素(MC-RR,MC-YR,MC-LR)质量浓度的季节变化特征及其与水体中总氮、总磷、CODMn和浮游藻类等富营养化指标的相关关系。分析结果表明:MCs夏季(8月份)质量浓度最高,为(0.78±0.99)μg.L-1,其次为春季(5月份)和秋季(11月份),分别为(0.43±0.96)和(0.50±1.12)μg.L-1,冬季(2月份)质量浓度显著降低,为(0.14±0.27)μg.L-1;水体中MCs的检出质量浓度与常规水化学指标之间相关性分析表明:MC-LR的质量浓度与TP的质量浓度呈极显著正相关与TN/TP呈极显著负相关(P<0.01),与CODMn呈显著正相关(P<0.05);水体中MCs的检出质量浓度与浮游藻类生物量相关性分析表明:水体中MCs的检出质量浓度与微囊藻及蓝藻生物量有显著相关关系,太湖梅梁湾的藻毒素主要由微囊藻属(Microcystis)产生。     

江西省市售草鱼重金属含量分析及食用安全性评价

为探究江西省市售草鱼(Ctenopharyngodon idellus)重金属元素蓄积水平及食用安全性,利用原子吸收光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪分析了草鱼肌肉中的Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb共12种重金属元素的含量.采用营养质量指数法、单项污染指数法、均值型综合污染指数法、目标危害系数法及每周可耐受摄入量对其营养价值、污染程度、健康风险与食用安全性进行评估.结果表明,样品中Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb的含量均低于我国《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中的标准.营养质量评价结果显示,草鱼是人体必需元素Mg和Cu的良好食物源.污染程度分析表明,有小部分样品中Zn(3.17%)和As (4.76%)处于微污染水平,As(1.59%)处于轻污染水平,其余重金属均处于无污染水平.健康风险评估结果显示,江西省市售草鱼中重金属对当地居民无明显的健康风险;但As、Zn和Cu对复合重金属目标危害系数的贡献率达到60.85%,是草鱼重金属污染中主要的风险因子; As、Cd和Cr致癌风险处于可接受水平,Pb无致癌风险;食用安全性结果显示,每周实际摄入重金属的量(EWI)占每周可耐受摄入量(PTWI)比值小于10%,表明江西省草鱼食用安全性较高.     

DDT对太湖大银鱼种群危害的生态风险

DDT作为难降解、高脂溶性的污染物,对湖泊水生生态有重要影响。该研究选择太湖大银鱼(Protosalanx hylocranius(Abbott))种群为研究对象,通过分析大银鱼在整个生命周期富集DDT的过程,结合相关的毒理学研究成果,分析DDT富集对大银鱼各生长阶段种群存活率的影响;并在此基础上,应用Lesile矩阵模型分析DDT富集对大银鱼种群规模的影响,研究结果表明,当太湖水体DDT浓度为9.3μg.L-1时,随着DDT在大银鱼体内的富集以及由此导致的毒性效应的影响,大银鱼种群规模在一个生命周期内减少6.39%,其影响较为显著。虽然具体的定量过程受到一些不确定性因素,如水体污染物浓度、剂量-反应关系等的影响,模拟准确度有待进一步提高,但本研究同样也为湖泊水生生态风险的细化提供了有益的尝试。