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有机污染物被动采样材料/环境介质分配系数的线性溶解能关系

迟平  
【摘要】: 半透膜采样装置(SPMD)作为一种重要的被动采样器,被用于监测有机污染物的环境水平。SPMD的采样材料是置于低密度聚乙烯“口袋”中的三油酸甘油酯。根据有机污染物在半透膜采样材料与环境介质之间的平衡分配系数(包括半透膜采样材料/空气分配系数KSA和半透膜采样材料/水分配系数KSW)值,可估算SPMD的采样速率,也可计算环境中污染物的浓度。 目前仅有几十个SPMD实测值,制约着SPMD的进一步应用。本研究基于线性溶解能关系(LSER)理论,计算和搜集了有机污染物的LSER参数,分别建立了预测KSPMD的LSER模型。 (1)计算并搜集了部分环境中常检出的半挥发性有机污染物(包括:多环芳烃、多氯联苯、氯代苯酚、有机氯农药、除虫菊酯、有机磷化合物和有机硫化合物等)的分子参数,并采用多元线性回归(MLR)方法建立了预测KSA的LSER模型。统计参数(R2 adj, SE, F,p和VIF)表明,所构建的LSER模型具有良好的拟合能力、稳健性以及预测能力。此外,采用欧几里得距离方法对模型应用域(AD)进行了表征。机理分析表明,影响KSA的主要因素是分子的扩散作用和极化/偶极作用:极性/偶极作用与KSA呈正相关,扩散作用与KSA呈负相关。其中,KSA受极化/偶极作用的影响更为显著。模型比较的结果显示,所构建的预测KSA的LSER模型的机理清晰、参数易获得且使用方便。 (2)计算并搜集了部分环境中常检出的疏水性有机污染物(包括:苯、取代苯、多环芳烃、多氯联苯、部分农药和杀虫剂等)的分子参数,并采用MLR方法建立了预测KSW的LSER模型。统计参数(R2 adj,SE,F,p和VIF)表明,所构建LSER模型具有良好的拟合能力、稳健性以及预测能力。此外,采用欧几里得距离方法对模型AD进行了表征。机理分析表明,影响KSW的主要因素是扩散作用、氢键作用以及空穴形成作用,其中,扩散作用和空穴形成作用与KSW呈正相关,氢键作用与KSW呈负相关。


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