冬瓜植株吸收累积DEHP机制研究

发布时间：2017-04-13 22:17

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【摘要】：随着社会的进步,食品安全问题越来越受到人们的重视。邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)作为增塑剂被广泛用于含有聚氯乙烯(PVC)的制品生产。因为邻苯二甲酸酯增塑剂不是化学结合到PVC, DEHP可以浸出、迁移、或蒸发到大气、室内空气、土壤、水、食物和其他材料中,通过直接或间接途径对人体健康造成危害。研究冬瓜植株吸收累积DEHP的机制对评价DEHP污染的生态风险、保护人类健康及发展植物修复技术均有重要意义。本研究从宏观和微观角度分析了冬瓜植株吸收累积DEHP的特征,阐述了环境条件对冬瓜植株吸收累积DEHP的影响,考察了冬瓜植株在植物修复除去大气中DEHP的应用潜力,并提出了冬瓜植株吸收累积DEHP的数学模型,取得了一些有价值的研究结果：(1)发现冬瓜植株的根、茎、叶、果皮和果肉均能吸收累积大气中的DEHP。冬瓜植株种植6周左右能累积超过700毫克的DEHP,且大部分DEHP累积在冬瓜果实中。吸收累积达到稳态时,冬瓜植株各部位中累积的DEHP含量有较大的差异,主要表现为：①DEHP累积量从根部到顶部依次降低；②叶柄中累积的DEHP水平最高；③茎与相邻的根中的DEHP含量比达11：1；④茎叶越嫩,它们累积的DEHP含量差别越大。(2)冬瓜皮吸收累积DEHP对冬瓜肉中DEHP含量影响较大,两者间呈正相关；果皮吸附是果皮中累积DEHP主要来源,幼嫩冬瓜果皮累积的DEHP转移至果肉相对较慢；果肉中DEHP含量只是果皮中含量的1/3-1/5,且果肉中DEHP的变化小于果皮中DEHP的变化。(3)冬瓜植株各器官细胞部位累积DEHP能力差异明显：大部分DEHP累积在蜡质、细胞壁、叶绿体和线粒体中,且呈现出C蜡质+细胞壁C叶绿体+线粒体C核糖+可溶部分的特点,脂蛋白或糖脂可能是果中DEHP转运的载体。(4)温度对冬瓜植株吸收累积DEHP影响较大。低温有利于冬瓜植株的吸收累积,高温有利于DEHP在冬瓜植株体内的迁移。冬瓜植株吸附累积DEHP的量与环境浓度呈正相关。冬瓜叶对DEHP的累积随环境湿度的增加先增大后减小,冬瓜果肉中累积的DEHP随环境湿度的增加而增加。(5)冬瓜植株能主动吸收环境中的DEHP,表现出很强的除DEHP能力。在温室试验中,冬瓜植株能分别去除高DEHP污染水平里65%-76%的量和低DEHP污染水平里85%-92%的量,表明冬瓜植株可用于空气DEHP污染的修复。(6)在DEHP污染的环境中冬瓜植物与油菜或小白菜间作能大幅度减低油菜和小白菜中DEHP的累积量。间作后油菜和小白菜中累积的DEHP只是间作前的1/9和1/10,表明冬瓜植株可用于减轻污染环境下间作蔬菜的DEHP吸收累积。(7)冬瓜叶对DEHP有较强的吸附能力,其吸附符合Freundlich等温吸附模型,吸附动力学符合Lagergren二级反应动力学方程。根据冬瓜叶吸附DEHP的这些特性,提出了用描述冬瓜对空气中DEHP吸收的二室模型。
【关键词】：冬瓜植株 DEHP 吸收 累积 二室模型
【学位授予单位】：浙江工商大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S642.3
【目录】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-12
• 第1章 引言12-44
• 1.1 邻苯二甲酸酯的概述12
• 1.2 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的危害与监管12-16
• 1.2.1 DEHP的性质12-13
• 1.2.2 DEHP的来源13-14
• 1.2.3 DEHP的危害14-15
• 1.2.4 DEHP的监管15-16
• 1.3 DEHP的主要检测方法16-20
• 1.3.1 食品中邻苯二甲酸酯的检测标准16-17
• 1.3.2 DEHP检测的前处理技术17-18
• 1.3.3 不同物质中的DEHP分析检测方法18-20
• 1.4 植物吸收累积有机污染物的途径20-26
• 1.4.1 植物根部吸收有机污染物20-23
• 1.4.2 植物地上部分吸收有机污染物23-24
• 1.4.3 有机污染物从根部往地上部的迁移24-26
• 1.5 植物对有机污染物的代谢26-27
• 1.6 植物吸收累积有机污染物的主要模型27-30
• 1.7 论文的研究意义及内容30-33
• 1.7.1 论文研究主要内容32-33
• 参考文献33-44
• 第2章 冬瓜植株各部位DEHP的累计分布特征44-58
• 2.1 试剂与仪器44-45
• 2.1.1 实验试剂44-45
• 2.1.2 实验仪器45
• 2.2 实验部分45-49
• 2.2.1 培育冬瓜植株45-46
• 2.2.2 冬瓜植株分段46
• 2.2.3 冬瓜样品中DEHP的测定46-49
• 2.2.3.1 冬瓜样品的前处理46-47
• 2.2.3.2 GC/MS测定条件47
• 2.2.3.3 DEHP标准系列溶液的配制47
• 2.2.3.4 绘制DEHP的标准曲线47-49
• 2.3 结果与讨论49-55
• 2.3.1 GC/MS测定方法的准确度49-50
• 2.3.2 根、茎、叶及其分段中的DEHP含量50-54
• 2.3.3 冬瓜果实分段中的DEHP含量54-55
• 2.4 本章小结55-57
• 参考文献57-58
• 第3章 冬瓜植株内部组织中DEHP的积累分布特征58-74
• 3.1 试剂与仪器58-60
• 3.1.1 实验试剂58-59
• 3.1.2 实验仪器59-60
• 3.2 实验部分60-65
• 3.2.1 冬瓜样品中脂肪和水分含量的测定60
• 3.2.2 冬瓜样品中脂肪酸的测定60-63
• 3.2.2.1 冬瓜植株中脂肪酸的提取60-61
• 3.2.2.2 GC/MS测定条件61
• 3.2.2.3 保留时间的确定61-62
• 3.2.2.4 GC/MS测定脂肪酸的准确度62-63
• 3.2.3 冬瓜植株不同组织的分离63-64
• 3.2.4 透射电镜64-65
• 3.2.5 样品中DEHP测定65
• 3.3 结果与讨论65-71
• 3.3.1 用限制分配模型探讨冬瓜植株各部位累积DEHP差异化65-66
• 3.3.2 冬瓜植株脂肪酸组成与累积DEHP能力的相关性66-67
• 3.3.3 冬瓜植株内部组织中积累的DEHP67-70
• 3.3.4 冬瓜植株细胞内各个部位DEHP分布比例70-71
• 3.4 本章小结71-73
• 参考文献73-74
• 第4章 环境条件对冬瓜吸收累积DEHP的影响74-87
• 4.1 试剂与仪器74-75
• 4.1.1 实验试剂74-75
• 4.1.2 实验仪器75
• 4.2 实验部分75-76
• 4.2.1 冬瓜茎叶吸收DEHP实验75-76
• 4.2.2 冬瓜果实吸收DEHP实验76
• 4.2.3 冬瓜植株样品的预处理76
• 4.2.4 样品中DEHP的分析测定76
• 4.3 结果与讨论76-85
• 4.3.1 浓度对冬瓜植株各个部位积累DEHP的影响76-79
• 4.3.2 温度对冬瓜植株各个部位积累DEHP的影响79-82
• 4.3.3 湿度对冬瓜植株各个部位累积DEHP的影响82-84
• 4.3.4 冬瓜不同成熟度对植株各个部位累积DEHP的影响84-85
• 4.4 本章小结85-86
• 参考文献86-87
• 第5章 冬瓜吸收DEHP的主动性分析87-99
• 5.1 试剂与仪器87-88
• 5.1.1 实验试剂87-88
• 5.1.2 实验仪器88
• 5.2 实验部分88-90
• 5.2.1 冬瓜植株在不同DEHP浓度下吸收DEHP的效应88-89
• 5.2.2 冬瓜吸收DEHP的竞争效应89-90
• 5.3 结果与分析90-97
• 5.3.1 冬瓜植株的生物增长90-91
• 5.3.2 植物生物量的吸收与累积91-93
• 5.3.3 运用冬瓜植株进行DEHP污染环境中的局部植物修复93-95
• 5.3.4 冬瓜植株对间作蔬菜减少DEHP累积量的作用95-96
• 5.3.5 冬瓜植株间期间各植株的生物量96-97
• 5.4 本章小结97-98
• 参考文献98-99
• 第6章 冬瓜叶吸收积累DEHP的二室模型99-115
• 6.1 试剂与仪器99-101
• 6.1.1 实验试剂99-100
• 6.1.2 实验仪器100-101
• 6.2 实验部分101-102
• 6.2.1 离体冬瓜叶吸附DEHP101
• 6.2.2 温度对冬瓜叶吸附DEHP的影响101
• 6.2.3 活体冬瓜叶吸收累积大气中的DEHP101-102
• 6.3 冬瓜样品中DEHP的分析102-103
• 6.3.1 活体样品的前处理102-103
• 6.3.2 样品中DEHP测定103
• 6.4 结果与讨论103-112
• 6.4.1 冬瓜叶静态吸附DEHP103-107
• 6.4.2 温度对冬瓜叶吸附DEHP的影响107-110
• 6.4.3 活体冬瓜叶吸收累积大气中的DEHP110-112
• 6.5 本章小结112-114
• 参考文献114-115
• 第7章 结论、创新点及展望115-119
• 7.1 研究结论115-117
• 7.1.1 冬瓜植株各部位DEHP的累计分布特征115-116
• 7.1.2 冬瓜植株内部组织中DEHP的积累分布特征116
• 7.1.3 环境条件对冬瓜吸收累积DEHP的影响116-117
• 7.1.4 冬瓜吸收DEHP的主动性分析117
• 7.1.5 冬瓜叶吸收积累DEHP的二室模型117
• 7.2 主要创新点117-118
• 7.3 展望118-119
• 攻读博士期间发表的论文119-120
• 致谢120-121

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本文编号：304609