典型饮水系统中人工甜味剂三氯蔗糖的调查
Investigation of artificial sweetener sucralose in typical drinking water systems
通讯作者:
收稿日期: 2018-09-16
Received: 2018-09-16
作者简介 About authors
朱世翠(1993—),女,硕士生,从事饮用水污染研究.orcid.org/0000-0002-8886-4000.E-mail:
采用固相萃取-气相色谱/质谱法(SPE-GC/MS)实现水环境中微量三氯蔗糖的准确检测,以浙江省2座城市为主要调查对象,获取自生活污水厂、水源、饮用水处理工艺至终端供水管网用水全循环过程中三氯蔗糖的污染信息;考察饮用水常规及深度处理工艺单元中三氯蔗糖的存在水平及变化规律,评价工艺对三氯蔗糖的控制能力. 结果表明,三氯蔗糖在制水及供水系统中的检出率为100%,在水源水、经常规处理后的出水、经臭氧-活性炭深度处理后的水中的质量浓度分别为69.2~2 070.1、538.1~856.9、177.7~357.9 ng/L,深度处理工艺控制三氯蔗糖的效果较常规工艺略好,但仍无法实现彻底去除. 生活污水中三氯蔗糖的初始质量浓度较水源水中高,为1 033.4~2 626.3 ng/L,生物处理效果不佳,出水中的质量浓度为917.6~2 031.2 ng/L,大部分通过排放进入接纳水体. 在持续排放导致入流质量浓度增长指数高于环境降解速率的条件下,三氯蔗糖在水体中可能产生浓度累积效应.
关键词:
Solid phase extraction-gas chromatography/mass spectrometry (SPE-GC/MS) was employed for accurate detection of micro sucralose in aqueous system. The pollution information of sucralose in a water cycle, including sanitary sewage, water source, potable water treatment process and terminal water supply network, was obtained, with two cities in Zhejiang Province as the main investigation object. The variation of sucralose in the conventional and the advanced water treatment units was investigated and the control ability of treatment process was evaluated. Results showed that the detection rate of sucralose was 100% in water production and water supply systems. The mass concentration values of sucralose in the source water, water after conventional treatment process and water after ozone-activated carbon advanced treatment process were 69.2~2 070.1, 538.1~856.9, 177.7~357.9 ng/L, respectively. Advance treatment process was more effective for sucralose removal than conventional treatment, but was still unable to achieve complete removal. The initial mass concentration of sucralose in the sewage water was 1 033.4~2 626.3 ng/L, much higher than that in the source water. The biological process can not deal with sucralose effectively, and sucralose mass concentration in the emission water remained 917.6~2 031.2 ng/L, with most sucralose discharged into the receiving water body. Under the continuous discharge condition, if the increase rate of inflow mass concentration is higher than the environmental degradation rate, sucralose accumulation in the waterbody may occur.
Keywords:
本文引用格式
朱世翠, 陆思嘉, 宋亚丽, 朱丽丹, 张赟, 马晓雁.
ZHU Shi-cui, LU Si-jia, SONG Ya-li, ZHU Li-dan, ZHANG Yun, MA Xiao-yan.
三氯蔗糖(sucralose),又称4,1,6-三氯-4,1,6-三脱氧半乳型蔗糖[1],是以蔗糖为原料的功能性甜味剂,可有效减少肥胖人群和糖尿病患者对糖的摄入,作为添加剂被广泛应用于食品、个人护理产品及动物饲料中,但三氯蔗糖的使用安全性仍存在争议[2-3]. 三氯蔗糖在人体内几乎不被代谢,绝大部分随排泄物进入生活污水[4-5],再经污水处理系统排入水环境[6]或通过污泥施肥和垃圾填埋等方式进入土壤. 三氯蔗糖在土壤中的生物降解半衰期为8~124 d[7-9];在水环境中的水解作用较缓慢,半衰期可长达数年[10]. 由于三氯蔗糖在环境中的普遍检出及较突出的持久性[11],常被用作示踪物质判断地下水是否受到人为活动污染[12-14],被美国环境保护署(environmental protection agency,EPA)列为污水中的新兴污染物(emerging contaminant,EC)[15].
Brorström-Lundėn等[16]首次报道了污水厂和水环境中三氯蔗糖的质量浓度,在污水厂出水中检出质量浓度为1.8~10.8 µg/L,认为三氯蔗糖经污水处理工艺后几乎没有降解,随排放进入水生生态系统,与该污水厂相关联的受纳地表水检出质量浓度低于3.6 µg/L,主要是稀释和扩散等作用减缓了三氯蔗糖对水体的污染. 之后世界各地纷纷展开了人工甜味剂在水环境中的污染分布调查. Kokotou等[17]采集雅典的污水厂中一周的进出水,发现三氯蔗糖在进水中的质量浓度为15.0~25.0 µg/L,出水中的质量浓度为2.0~9.1 µg/L. Scheurer等[18]调查发现,三氯蔗糖在德国污水厂中被检出,在饮用水厂中三氯蔗糖质量浓度低于定量限. Loos等[19]调查欧洲27个国家120个以河流为主的地表水,发现地表水中三氯蔗糖的检出质量浓度为1.0 µg/L,检出率约为50%. Mawhinney等[20]调查美国13座饮用水厂,发现出水中三氯蔗糖的质量浓度为0.05~2.40 µg/L,与欧洲检出质量浓度相当. Ferrer等[21]发现美国某地表水中三氯蔗糖以较高质量浓度存在(10 µg/L). 虽然目前的研究还不够完善,但数据表明三氯蔗糖在污水厂中的存在水平显著高于饮用水厂和地表水中,且在污水处理厂中几乎不被降解,进入水环境的风险较高. 三氯蔗糖本身不具毒性,但进入人体消化系统以后可能会触发肠道接收功能紊乱,从而导致人体对葡萄糖吸收的增加,不利于糖尿病患者的健康[22]. 另外,可能会干预肠内细菌与消化酶,从而导致肠炎症(inflammatory bowel disease,IBD)[23],Suez等[24]进行了有关三氯蔗糖的小鼠和人体试验,发现在美国食品及药物管理局(food and drug administration,FDA)规定的每日最高允许摄入量条件下,三氯蔗糖可以改变肠道菌群从而诱导葡萄糖耐受不良,证明了食用人工甜味剂三氯蔗糖可能存在一定的风险. 在评估三氯蔗糖可能存在的风险前,须充分了解环境中三氯蔗糖的质量浓度水平. 相比西方国家的广泛调查,在中国和其他亚洲国家相关报道较少[25]. 国内南开大学研究小组在天津区域展开了调查[26-28],发现三氯蔗糖在天津市污水厂中质量浓度为1.5~2.1 µg/L,与其相关的受纳水体中质量浓度为0.18~0.35 µg/L,自来水厂中出水质量浓度约为0.12 µg/L. 污染数据相对匮乏,有关三氯蔗糖的研究仍处于初步探索阶段. 三氯蔗糖在水环境中的存在水平及在水处理工艺中的归趋已成为新的热点问题[29].
三氯蔗糖的测定方法主要包括液相色谱-质谱联用法[30]、高效液相色谱[31-32]和气质联用法[33]. 受仪器条件和样品中其他杂质的影响,上述方法多不适用于水环境中微量三氯蔗糖的检测. 本研究提出固相萃取-硅烷化衍生预处理结合气质联用检测水环境中微量三氯蔗糖的方法,为水质检测部门及科研院所提供简便、易操作的检测方法. 建立固相萃取-气相色谱/质谱检测方法(solid phase extraction-gas chromatography/mass spectrometry,SPE-GC/MS)对三氯蔗糖进行定量及定性分析,开展某市水源水、水厂工艺段及供水管网中三氯蔗糖的调查和变化规律研究,以期为人工甜味剂的检测及饮用水供水系统中新型污染物三氯蔗糖的污染控制提供相应的基础数据.
1. 材料与方法
1.1. 研究区概况和样品采集
研究区为浙江省H1市和H2市的饮用水处理及供水系统. Q江与T溪是H1市主要的供水水源,在H1市选取a、b、c、d这4座代表性水厂. 水厂a采用常规处理工艺,水厂b、c、d采用深度处理工艺. 水厂a、b、c的原水取自Q江,水厂d的原水取自T溪. 在H2市选取e、f这2座代表性水厂,水厂e采用深度处理工艺,原水取自T湖. 水厂f采用常规处理工艺,原水为XT溪和L水库的混合水. 管网水取自H2市水厂e、f的供水管网. 污水厂g是H2市以处理小区生活污水为主的污水厂. 根据均匀分布、典型区域适当加密的原则进行布点,同时采用GPS定位记录采样点的经纬度. 采样时间为2017年12月、2018年1月、2018年5月中旬,在水厂各工艺段共采集20个水样. 管网水为采集于2018年5月中旬的共计9个水样(GW1~GW9). 所采集的水样不少于5 L,取样后立即带回实验室,经0.45 µm的滤膜过滤后保存在棕色瓶中,置于4 °C冰箱中保存. 各水厂工艺流程及管网水采样点位置如图1所示.
图 1
图 1 各水厂工艺流程及管网水采样点分布图
Fig.1 Treatment process of target waterworks and sampling sites in water distribution system
1.2. 仪器与试剂
试验用预处理及分析仪器包括SHIMADZU QP2010Plus型气相色谱质谱联用仪配Rxi-5ms毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm,SHIMADZU)、N-EVAP-111型氮吹仪(美国ORGANOMATION公司)、BS124S型电子精密分析天平(赛多利斯科学仪器有限公司)、101-1A型电热鼓风干燥箱(金坛市天竟实验仪器厂)、UPHW1-90T型纯水机/超纯水制造系统(北京优普时代科技有限公司)、Visipre TM SPE 12孔型固相萃取装置(美国SUPECLO公司)、Poly-Sery HLB SPE柱(60 mg/3 mL,德国CNW科技公司产品).
试验用试剂均为分析纯或标准品,包括三氯蔗糖标准品(sucralose,质量分数为98%,阿拉丁试剂有限公司)、N-甲基三甲基硅基三氟乙酰胺(MSTFA)+ 1%三甲基氯硅烷(TMCS)(美国REGIS)、吡啶(pyridine,质量分数为99.9%,阿拉丁试剂有限公司)、甲醇(HPLC级,德国CNW). 所需溶液均使用超纯水配制.
1.3. 样品前处理
1)准确量取1 L水样,采用Poly-Sery HLB SPE固相萃取小柱,依次用4 mL甲醇、6 mL超纯水活化平衡,然后将待处理的水样过柱富集,控制流速为2 mL/min;2)在水样富集后抽滤2 min,用6 mL甲醇溶液缓慢淋洗小柱;3)收集洗脱液,氮吹吹干;4)向吹干的残留物中加入70 µL MSTFA+1%TMCS衍生化试剂和30 µL吡啶,盖塞混匀,在70 °C烘箱中衍生化30 min,将其冷却至室温,待气相色谱/质谱检测方法(GC/MS)分析.
1.4. 样品分析方法
色谱条件为Rxi-5ms毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱;高纯氦气,流速为1.2 mL/min;进样口温度为280 °C;不分流进样;进样体积为1 µL;升温程序如下:初始温度为40 °C(保持1 min),以8 °C/min升至265 °C,再以2 °C/min升至280 °C(保持10 min),最后以10 °C/min升至300 °C(保持10 min)[33].
质谱条件为电子轰击(electron impact,EI)离子源,离子源温度为220 °C,接口温度为180 °C,在荷质比m/z=60~650内进行全扫描,保留时间为33.743 min,色谱和质谱图如图2所示. 图中,三氯蔗糖质量浓度为2.0 mg/L,t为出峰时间,I为响应强度,tR为从三氯蔗糖进样开始到柱后出现其质量浓度极大值的时间. 为了降低干扰,提高灵敏度,采用选择离子检测模式(SIM模式),选择定性离子和定量离子(m/z=73、308、343、361).
图 2
1.5. 质量保证和质量控制
采用外标法进行三氯蔗糖的定量分析,绘制标准曲线(0.05~5.00 mg/L),峰面积和质量浓度呈线性关系,线性回归方程为Y=362 343.9X−186 619.8,线性相关系数R2 = 0.99. 取超纯水、管网水和水厂原水分别配制质量浓度为0.1~5.0 µg/L的三氯蔗糖溶液1 L,按水样前处理的方法进行加标回收实验,每组均进行3次平行试验,如表1所示. 表中,ρj为加标质量浓度,ρ0为本底质量浓度,Rec为平均回收率,RSD为相对标准偏差.
表 1 SPE-GC/MS法测定的三氯蔗糖的加标回收
Tab.1
ρj/(µg∙L−1) | ρ0/(µg∙L−1) | Rec/% | RSD/% | |
超纯水 | 0.1 | 0 | 97.6 | 3.5 |
2.0 | 0 | 100.4 | 3.7 | |
5.0 | 0 | 101.5 | 4.7 | |
管网水 | 0.1 | 0.17 | 94.8 | 4.6 |
2.0 | 0.17 | 88.1 | 3.2 | |
5.0 | 0.17 | 107.7 | 2.3 | |
原水 | 0.1 | 0.32 | 94.8 | 2.5 |
2.0 | 0.32 | 95.0 | 0.6 | |
5.0 | 0.32 | 90.5 | 3.6 |
加标实验中三氯蔗糖的平均回收率为88%~108%,相对标准偏差为0.6%~4.7%,均小于5%,置信水平为95%的置信区间为(86.8%,103.2%),以信噪比S/N=3计,三氯蔗糖的检出限为1.3 ng/L,以信噪比S/N=10计,定量限为4.2 ng/L. 三氯蔗糖在纯水中的回收率高于自来水和原水中,纯水的基质效应最小,而原水含有复杂的基质,是造成回收率较低的主要原因[34]. 固相萃取预处理有较高的回收率和精密度,能够满足水环境中微量三氯蔗糖质量浓度测定的要求.
2. 结果与讨论
2.1. 水源水环境中三氯蔗糖的分布
2.1.1. 饮用水水源
表 2 三氯蔗糖在水源水环境的分布情况
Tab.2
采样时间 | Q江-1 | Q江-2 | Q江-3 | T溪 | XT溪 | L水库 | T湖 |
2017.12 | 904.4 | 921.6 | 657.3 | 729.1 | 770.3 | 133.8 | 1 062.4 |
2018.01 | 1 030.8 | 738.9 | 559.1 | 348.0 | 678.9 | 69.2 | 2 070.1 |
2018.05 | 958.7 | 1 089.9 | 437.4 | 420.5 | 722.2 | 102.2 | 786.3 |
Q江水源中三氯蔗糖的质量浓度为437.4~1 089.9 ng/L,主要的污染源为直接或间接排入水体的工业废水、生活污水和农业面源污染,还有各种不确定点源和面源的污染. T溪和XT溪水源水质较好,全年平均水质基本达到国标Ⅲ类,三氯蔗糖质量浓度为348.0~770.3 ng/L,明显低于Q江水源. L水库由于先后实施了多项生态修复工程,整治了库区污染,保证了整体水源的水质稳定,优质安全,其三氯蔗糖的质量浓度最小且较稳定,最高质量浓度为133.8 ng/L. 相对于其他水源,T湖中三氯蔗糖质量浓度较高,为786.3~2 070.1 ng/L. 可能是周边人类活动频繁,生活污水直接排放等对T湖水源水造成了明显影响. T湖中三氯蔗糖质量浓度在1月份达到最高,为2 070.1 ng/L,可能由于春节期间居民对甜食的摄入增加,生活污水的糖的质量浓度升高,从而导致原水中三氯蔗糖质量浓度显著提高.
2.1.2. 生活污水
生活污水排放是水源水中三氯蔗糖的主要来源之一. 对收集处理小区生活污水的污水厂g进行调查,在各处理单元进行采样,三氯蔗糖质量浓度结果如图3所示. 图中,ρ为三氯蔗糖的质量浓度,R为三氯蔗糖去除率.
图 3
图 3 污水厂g中三氯蔗糖的分布及去除率效果
Fig.3 Sucralose distribution and removal efficiency in sewage plant g
污水厂g位于H2市某生活小区,污水处理规模为10 000 m3/d,小区的生活污水经由管道收集后排入污水厂处理. 该污水厂处理工艺为周期循环活性污泥法(cyclic activated sludge system, CASS)工艺,出水经氯化消毒后排放. 由图3可知,三氯蔗糖在污水厂进出水中均有检出. 进水中三氯蔗糖的质量浓度为1 033.4~2 626.3 ng/L,经CASS工艺处理后三氯蔗糖的质量浓度略有降低,为929.3~2 254.4 ng/L;氯化消毒对三氯蔗糖几乎没有降解作用[36],主要原因是三氯蔗糖分子结构中具有3个氯原子,缺乏电负性位点,因此出水中三氯蔗糖质量浓度仍较高. 由于不具备高级处理工艺,污水厂对三氯蔗糖的降解率较低,去除率分别为9.2%、22.7%、11.3%,平均去除率仅为14.4%,与Buerge等[37]的研究结果类似. 污水厂调查结果表明三氯蔗糖具有较高的持久性,大部分随出水排入接纳水体中. 随时间轴线的延长,在无人为干涉的条件下,水相中三氯蔗糖的质量浓度会持续增长,在相当长的时间后,可能会面临饮用甜味水的问题.
2.2. 水厂中三氯蔗糖的变化规律
2.2.1. 典型深度处理工艺水厂中三氯蔗糖变化规律
水厂e以T湖为原水,水厂日供水为40万t,处理工艺为预臭氧、混凝沉淀、砂滤、后臭氧、活性炭和氯消毒,采样点为预臭氧、砂滤、后臭氧、活性炭和清水池出水. 三氯蔗糖在各工艺段出水中均有检出,3次采样调研总去除率分别为65.5%、70.4%、62.7%,不同工艺段出水中的三氯蔗糖质量浓度如图4所示. 水厂预臭氧对三氯蔗糖的去除率为11.1%~16.4%,相比后臭氧(平均去除率为22.6%),去除效果稍低. 三氯蔗糖主要是被臭氧分解后产生的羟基自由基氧化[38],由于羟基自由基对污染物几乎没有选择性,在处理过程中水中的天然有机物和无机物会与三氯蔗糖竞争羟基自由基[39]. 在实际水体中,天然有机物和无机离子的质量浓度往往会高于三氯蔗糖的质量浓度,并且腐殖酸和碳酸盐的存在会抑制臭氧的水分解和羟基自由基的形成[40],因此会降低三氯蔗糖的去除率,导致预臭氧对三氯蔗糖的去除率低于后臭氧. 原水经预臭氧和混凝沉淀后进入砂滤池,砂滤对三氯蔗糖的平均去除率为10.9%. 砂滤池填料大部分为石英砂,无烟煤质量分数不高,故砂滤对三氯蔗糖的吸附效果不大. 经臭氧-活性炭滤池处理后,三氯蔗糖的去除率为22.6%~50.7%,平均去除率为39.3%,表明活性炭工艺对三氯蔗糖的物理吸附有明显的去除效果[18].
图 4
图 4 水厂e中三氯蔗糖质量浓度及各工艺段去除效果
Fig.4 Sucralose mass concentration and removal efficiency of each treatment unit in waterworks e
2.2.2. 常规工艺水厂中三氯蔗糖变化规律
水厂f以XT溪和L水库的混合水为原水,日供水1.0×105 t,常规处理工艺为混凝、沉淀、砂滤和氯消毒. 采样点为原水、砂滤和清水池出水. 三氯蔗糖在各工艺段出水中均有检出,如图5所示. 水厂f的原水中三氯蔗糖质量浓度为678.9~770.3 ng/L. 混凝沉淀池主要吸附水中的胶体和细微悬浮物,三氯蔗糖在水中溶解度较高且不易被吸附,故对三氯蔗糖没有去除效果[18]. 砂滤池对三氯蔗糖的去除率分别为14.6%、17.1%、12.4%,平均去除率为14.7%,与深度处理工艺中砂滤对三氯蔗糖的去除率相差不大,去除率均较低. 在常规处理工艺中三氯蔗糖的出水质量浓度为538.1~643.8 ng/L,总去除率分别为16.4%、20.7%、15.9%,最高去除率为20.7%,平均去除率为17.6%. 由此可知,水厂常规处理工艺对三氯蔗糖的去除效果不佳,大部分三氯蔗糖随出水流入供水管网.
图 5
图 5 水厂f中三氯蔗糖质量浓度及各工艺段去除效果
Fig.5 Sucralose mass concentration and removal efficiency of each treatment unit in waterworks f
2.2.3. 其他水厂的三氯蔗糖
为了探讨不同处理工艺对三氯蔗糖的去除效果,对比H1市饮用水处理厂a、b、c、d(工艺流程如图1所示)的进、出水中的三氯蔗糖质量浓度,如表3所示. 表中,ρi为进水中三氯蔗糖的质量浓度,ρt为出水中三氯蔗糖的质量浓度. 可以看出,相对于具有深度处理工艺的水厂b、c、d,采用常规处理工艺的水厂a对三氯蔗糖的去除率最低,3个月的去除率分别为19.4%、16.9%、14.5%. 水厂b对三氯蔗糖的去除率最高,为60.9%~69.7%,主要是由于其具备前臭氧、后臭氧和活性炭滤池. 其次为水厂d、c,平均去除率分别为56.4%、46.4%. 对比水厂的不同工艺可以发现,臭氧和活性炭工艺可较大程度的去除水中的三氯蔗糖[18]. 三氯蔗糖经过给水处理,仍有部分随出水流入供水管网,又随生活污水排入污水处理厂,最终又回到受纳水体中. 在完整治(制)水循环过程中,三氯蔗糖会发生吸附、氧化还原降解、生物降解和水解等环境及转化行为,其中对三氯蔗糖有明显去除效果的为饮用水深度处理工艺,而污水处理厂对三氯蔗糖的去除率不超过20%. 三氯蔗糖经饮用水处理工艺后在水中的质量浓度和转化降解效果决定了其在饮用水供水管网中的质量浓度,采用臭氧和活性炭吸附工艺可有效减少饮用水中的三氯蔗糖污染.
表 3 三氯蔗糖在各水厂的质量浓度分布情况
Tab.3
采样时间 | 水厂a | 水厂b | 水厂c | 水厂d | |||||||||||
ρi/(ng∙L−1) | ρt/(ng∙L−1) | R/% | ρi/(ng∙L−1) | ρt/(ng∙L−1) | R/% | ρi/(ng∙L−1) | ρt/(ng∙L−1) | R/% | ρi/(ng∙L−1) | ρt/(ng∙L−1) | R/% | ||||
2017.12 | 904.4 | 729.2 | 19.4 | 921.6 | 323.2 | 64.9 | 657.3 | 340.8 | 48.1 | 729.1 | 301.4 | 58.7 | |||
2018.01 | 1 030.8 | 856.9 | 16.9 | 738.9 | 288.6 | 60.9 | 559.1 | 282.7 | 49.4 | 348.0 | 163.9 | 52.9 | |||
2018.05 | 958.7 | 820.1 | 14.5 | 1 089.9 | 329.7 | 69.7 | 437.4 | 255.3 | 41.6 | 420.5 | 178.8 | 57.5 | |||
工艺情况 | 常规工艺 | 深度处理工艺 | 深度处理工艺 | 深度处理工艺 |
2.3. 供水管网中三氯蔗糖的存在情况
水厂出水水质在供水管网中可能会发生一系列的变化,本次取样调查了H2市饮用水水厂e、f对应供水管网中三氯蔗糖的质量浓度,如表4所示. 考虑到供水管网的整体布局情况,选取停留时间不同的管网前段、中端和末梢水进行三氯蔗糖的检测分析,采样点位置如图1所示. 如表4所示为在2018年5月对三氯蔗糖在供水管网中的分布情况的采样结果. 表中,ρB为质量浓度. 可以看出,供水管网中三氯蔗糖的检出率为100%. GW1、GW2、GW3、GW4为水厂e的供水管网采样点,GW5、GW6、GW7为水厂f的供水管网采样点,GW8、GW9为水厂e、f的交界供水管网采样点. 三氯蔗糖在管网水中的质量浓度与出厂水中接近;在管网输送过程中三氯蔗糖的质量浓度有略微的降低,可能是管网上附着的微生物对三氯蔗糖进行了降解[36]. 管网水中三氯蔗糖的平均质量浓度为282.8 ng/L,按美国EPA日均饮水量2 L,人均体重60 kg计算,经口摄入的三氯蔗糖为9.43×10−3 mg/(kg∙d)(安全摄入值为5 mg/(kg∙d)).
表 4 三氯蔗糖在供水管网中的分布情况
Tab.4
采样点 | ρB/(ng∙L−1) | 采样点 | ρB/(ng∙L−1) | |
GW1 | 270.1 | GW6 | 349.6 | |
GW2 | 252.2 | GW7 | 177.7 | |
GW3 | 233.9 | GW8 | 340.1 | |
GW4 | 229.5 | GW9 | 334.2 | |
GW5 | 357.9 | — | — |
3. 结 语
利用SPE-GC/MS对水环境中三氯蔗糖存在水平的调查结果证实三氯蔗糖广泛存在于水体中,通过固相萃取技术可提高富集倍数,将检测限降低至1.3 ng/L,且回收率较高,适合水环境中微量三氯蔗糖的检测. 在所调查的水厂中三氯蔗糖均有检出,与各水厂相关的水源水中三氯蔗糖质量浓度顺序为T湖> Q江> T溪> L水库,水源受人类活动影响越大,三氯蔗糖的质量浓度越高. 饮用水常规处理工艺对三氯蔗糖的去除率较低,不超过20%,而饮用水深度处理工艺的去除率为45.3%~70.4%,具体与水厂的处理工艺有关,其中臭氧氧化和活性炭吸附工艺对三氯蔗糖的降解起主要作用. 尽管深度处理工艺的去除效果较好,但仍有较大一部分随出水流入供水管网中. 本研究未评价低质量浓度条件下三氯蔗糖对饮用水感官指标的影响,未鉴定三氯蔗糖在深度处理工艺中的降解产物,后续将探讨三氯蔗糖的降解产物及其衍生物如消毒副产物等可能对饮水安全造成的影响,深入研究水环境中三氯蔗糖的控制及转化规律.
参考文献
Sucralose suppresses food intake
[J].DOI:10.1016/j.cmet.2017.02.011 [本文引用: 1]
Chronic sucralose or l-glucose ingestion does not suppress food intake
[J].DOI:10.1016/j.cmet.2017.07.002 [本文引用: 1]
Critical review of the current literature on the safety of sucralose
[J].DOI:10.1016/j.fct.2017.05.047 [本文引用: 1]
Investigaiton of mechanism involved in TiO2 and photo-feton photocatalytic degradaton of emerging contaminant sucralose in aqueous media
[J].DOI:10.1016/j.proenv.2016.02.064 [本文引用: 1]
The UV/peroxymonosulfate process for the mineralization of artificial sweetener sucralose
[J].DOI:10.1016/j.cej.2017.02.058 [本文引用: 1]
Saccharin and other artificial sweeteners in soils: estimated inputs from agriculture and households, degradation, and leaching to groundwater
[J].DOI:10.1021/es1031272 [本文引用: 1]
Determination of artificial sweeteners in sewage sludge samples using pressurised liquid extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry
[J].DOI:10.1016/j.chroma.2013.10.049
人工甜味剂在不同类型土壤中的淋溶行为研究
[J].
Study on the leaching behavior of typical artificial sweeteners in soils
[J].
Artificial sweetener persists in the environment
[J].DOI:10.1021/es087043g [本文引用: 1]
Sources and trends of artificial sweeteners in coastal waters in the bay of Cadiz (NE Atlantic)
[J].DOI:10.1016/j.marpolbul.2018.07.069 [本文引用: 1]
Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and artificial sweeteners (ASs) in surface and ground waters and their application as indication of wastewater contamination
[J].DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.10.241 [本文引用: 1]
Artificial sweeteners as potential tracers of municipal landfill leachate
[J].DOI:10.1016/j.envpol.2013.08.021
Suitability of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and artificial sweeteners (ASs) as wastewater indicators in the Pearl River Delta, South China
[J].
Water analysis: emerging contaminants and current issues
[J].DOI:10.1021/ac200915r [本文引用: 1]
Determination of eight artificial sweeteners in wastewater by hydrophilic interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometry
[J].DOI:10.1039/c3ay40599k [本文引用: 1]
Performance of conventional mufti-barrier drinking watertreatment plants for the removal of four artificial sweeteners
[J].DOI:10.1016/j.watres.2010.04.005 [本文引用: 4]
Sucralose screening in European surface waters using a solid-phaseextraction-liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry method
[J].DOI:10.1016/j.chroma.2008.12.048 [本文引用: 1]
Artificial sweetener sucralose in US drinking water systems
[J].DOI:10.1021/es202404c [本文引用: 1]
Analytical methodologies for the detection of sucralose in water
[J].DOI:10.1021/ac4016984 [本文引用: 1]
Etiology of inflammatory bowel disease: a unified hypothesis
[J].DOI:10.3748/wjg.v18.i15.1708 [本文引用: 1]
Sucralose affects glycemic and hormonal responses to an oral glucose load
[J].DOI:10.2337/dc12-2221 [本文引用: 1]
Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota
[J].DOI:10.1038/nature13793 [本文引用: 1]
Artificial sweeteners-a recently recognized class of emerging environmental contaminants: a review
[J].DOI:10.1007/s00216-012-5892-z [本文引用: 1]
Occurrence of seven artificial sweeteners in the aquatic environment and precipitation of Tianjin, China
[J].DOI:10.1016/j.watres.2013.05.038 [本文引用: 1]
Distribution of artificial sweeteners in dust and soil in China and their seasonal variations in the environment of Tianjin
[J].DOI:10.1016/j.scitotenv.2014.04.084
Emerging environmental contaminants: challenges facing our next generation and potential engineering solutions
[J].DOI:10.1016/j.eti.2017.04.002 [本文引用: 1]
Determination of artificial sweeteners in water samples by solid-phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry
[J].DOI:10.1016/j.chroma.2012.07.073 [本文引用: 1]
高效液相色谱法测定保健食品中三氯蔗糖的含量
[J].
Determination of sucralose content in health food by high performance liquid chromatography
[J].
Occurrence of the artificial sweetener sucralose in coastal and marine waters of the United States
[J].DOI:10.1016/j.marchem.2009.09.005 [本文引用: 2]
GC–MS determination of sucralose in Splenda
[J].
Removal of selected pharmaceuticals, personal care products and artificial sweetener in an aerated sewage lagoon
[J].DOI:10.1016/j.scitotenv.2013.12.063 [本文引用: 1]
Fate of sucralose through environmental and water treatment processes and impact on plant indicator species
[J].DOI:10.1021/es102719d [本文引用: 2]
Ubiquitous occurrence of the artificial sweetener acesulfame in the aquatic environment: an ideal chemical marker of domestic wastewater in groundwater
[J].DOI:10.1021/es900126x [本文引用: 1]
Performance of artificial sweetener sucralose mineralization via UV/O3 process: kinetics, toxicity and intermediates
[J].DOI:10.1016/j.cej.2018.07.090 [本文引用: 1]
Fate of sucralose during wastewater treatment
[J].DOI:10.1089/ees.2010.0227 [本文引用: 1]
Investigation of ozonation kinetics and transformation products of sucralose
[J].DOI:10.1016/j.scitotenv.2017.06.033 [本文引用: 1]
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