利用基质诱导分散液-液微萃取技术检测和降解蜂蜜中的双酚类物质:探究双酚A从聚碳酸酯微塑料中的释放过程
《Environmental Pollution》:Detection and degradation of bisphenols in honey using matrix-induced dispersive liquid-liquid microextraction: Insights into the release of bisphenol A from polycarbonate microplastics
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时间:2025年10月15日
来源:Environmental Pollution 7.3
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BPs污染检测新方法及降解动力学研究揭示蜂蜜中BPA污染特征和微塑料释放机制。基于内源性基质诱导的微萃取技术,建立了HPLC-FLD联用的高灵敏检测体系,分析67份蜂蜜样本发现商业蜜BPA检出率显著高于天然蜜,并首次阐明不同蜜源植物中BPs降解动力学(半衰期107-201天)及PC微塑料释BPA行为与含水率正相关。该成果为蜂产品污染防控提供新策略。
蜂蜜作为重要的传粉昆虫——蜜蜂的主要食物来源,长期以来一直是人类喜爱的天然甜味剂。蜜蜂通过采集植物花蜜,并结合自身分泌物,在蜂巢中完成蜂蜜的成熟过程。然而,蜂蜜的生产过程极易受到环境因素的影响,尤其是在传粉昆虫健康和生态系统稳定方面,环境污染物残留问题引起了广泛关注。近年来,双酚类化合物(BPs)和微塑料(MPs)的污染问题成为全球性的环境挑战,特别是它们在蜂蜜中的存在和行为,仍未被充分研究。因此,开发一种高效、准确的检测方法,以评估蜂蜜中BPs的降解情况和微塑料中BPA的释放行为,显得尤为重要。
双酚类化合物广泛用于各种聚合物中,例如聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)。这些化合物具有内分泌干扰效应,被广泛认为是环境中的普遍污染物。BPA作为PC的重要单体,可以在水环境中从微塑料中缓慢释放,这种释放过程可能持续多年。此外,BPA还可能通过微塑料在食物链中迁移,进而影响人类健康。在实际研究中,BPA已被发现存在于与微塑料共存的海洋生物体内,表明其在生态系统中的扩散范围较为广泛。
尽管已有研究发现蜂蜜中存在BPA和MPs,但其在蜂蜜中的降解过程以及从微塑料中释放的具体机制仍不清楚。本研究提出了一种基于蜂蜜自身成分的新型矩阵诱导分散液液微萃取(MI-DLLME)方法,结合高效液相色谱(HPLC)与荧光检测(FLD),用于检测蜂蜜中的BPA和BPB。这种方法利用蜂蜜中的内源性成分作为微萃取的触发机制,能够实现快速、高效且灵敏的检测,同时减少有机溶剂的使用。通过优化实验参数,研究团队成功建立了MI-DLLME方法,并应用于67个蜂蜜样品的调查,发现仅BPA具有可检测性,而原始蜂场采集的蜂蜜污染程度和检测频率显著低于商业蜂蜜。
此外,研究还对四种植物来源蜂蜜中BPA和BPB的降解动力学进行了分析,发现其降解速率较低(0.00344–0.00647天?1),半衰期在107至201天之间。这一结果表明,BPA和BPB在蜂蜜中的降解过程较为缓慢,可能对蜂蜜的长期储存和使用产生影响。同时,研究还观察到,聚碳酸酯微塑料中的BPA在蜂蜜中会逐渐释放,且蜂蜜中的水分含量越高,释放速率越快。这进一步说明,微塑料在蜂蜜中的存在可能对BPA的迁移和积累产生重要影响,从而对蜂蜜的品质和安全性构成威胁。
本研究的结果对于理解BPs在蜂蜜中的行为及其对传粉昆虫和人类健康的影响具有重要意义。通过MI-DLLME方法,研究人员能够更精确地评估蜂蜜中BPA和BPB的含量,并揭示其在不同环境条件下的变化规律。这些发现强调了对蜂蜜中BPs污染进行持续监测的必要性,以确保蜂蜜产品的安全性,进而保护蜜蜂和消费者的健康。同时,研究还为未来的环境监测和污染治理提供了科学依据,推动了对微塑料污染及其潜在危害的进一步研究。
蜂蜜的生产过程受到多种环境因素的制约,包括气候条件、土壤质量以及周边污染源。在某些地区,蜜蜂可能接触到含有BPs的污染物,例如农药残留、工业废水和塑料废弃物。这些污染物可能通过蜜蜂的采集活动进入蜂蜜,进而影响其质量。此外,蜂蜜的储存和运输过程中,如果使用了含有BPs的包装材料,也可能导致BPs的迁移和积累。因此,研究蜂蜜中BPs的来源、迁移路径和降解过程,对于评估蜂蜜的安全性至关重要。
微塑料作为环境中的污染物,不仅存在于水体和土壤中,还可能通过蜜蜂的采集活动进入蜂蜜。微塑料的颗粒大小通常在5毫米以下,因此被称为微塑料。这些微塑料可能在蜜蜂体内积累,并通过其产品(如蜂蜜、蜂蜡和蜂蛹)进入食物链。这种迁移过程可能对生态系统和人类健康产生潜在影响,特别是在长期食用蜂蜜的情况下,微塑料和BPs的共同存在可能增加健康风险。因此,对蜂蜜中微塑料和BPs的污染进行系统研究,有助于揭示其对生态环境和食品安全的影响机制。
本研究通过MI-DLLME方法,不仅实现了对蜂蜜中BPA和BPB的快速检测,还揭示了其在不同植物来源蜂蜜中的降解行为。研究结果表明,BPA和BPB在蜂蜜中的降解速率较低,半衰期较长,这可能意味着它们在蜂蜜中的残留时间较长,需要更长时间的监测和治理。同时,研究还发现,蜂蜜中的水分含量对BPA的释放速率有显著影响,水分越多,BPA的释放越快。这一发现为理解BPA在蜂蜜中的迁移机制提供了新的视角,有助于制定更有效的污染防控措施。
此外,研究还对蜂蜜中微塑料的来源进行了分析,发现其可能来源于蜂场周边的环境,如塑料包装、农业用具和工业废弃物。这些微塑料可能通过蜜蜂的采集活动进入蜂蜜,进而影响其品质和安全性。因此,对蜂蜜中微塑料的污染进行监测,不仅可以评估其对蜜蜂健康的影响,还可以为食品安全和环境保护提供重要数据。同时,研究还表明,微塑料的存在可能对蜂蜜中的BPs产生影响,例如促进其释放或改变其降解速率,这需要进一步研究。
在实际应用中,MI-DLLME方法的优势在于其操作简便、耗时短、有机溶剂用量少,同时具备高准确性和灵敏度。这种方法能够有效提取蜂蜜中的BPs,为蜂蜜污染的检测和评估提供了新的工具。此外,MI-DLLME方法的应用还揭示了蜂蜜中BPA和BPB的分布规律,表明不同来源的蜂蜜中BPs的含量存在显著差异。这一发现对于蜂蜜的质量控制和安全评估具有重要意义,有助于制定更加科学的检测标准和管理措施。
本研究的结果不仅对蜂蜜的生产、储存和运输提供了科学指导,还对环境保护和食品安全提出了新的挑战。随着微塑料和BPs污染的加剧,蜜蜂和人类的健康风险也在不断增加。因此,需要加强对蜂蜜中这些污染物的监测,以确保蜂蜜产品的安全性,同时推动对污染源的治理。此外,研究还为未来的环境监测技术发展提供了参考,例如如何利用内源性成分提高检测效率,以及如何优化实验条件以获得更准确的检测结果。
总之,本研究通过MI-DLLME方法,成功检测了蜂蜜中的BPA和BPB,并揭示了其在不同环境条件下的行为特征。研究结果表明,蜂蜜中的污染情况与采集来源密切相关,原始蜂场采集的蜂蜜污染程度较低,而商业蜂蜜中污染更为严重。此外,BPA和BPB在蜂蜜中的降解速率较低,半衰期较长,表明其在蜂蜜中的残留时间较长,需要更长时间的监测和治理。同时,蜂蜜中的水分含量对BPA的释放速率有显著影响,这为理解BPA在蜂蜜中的迁移机制提供了新的视角。这些发现强调了对蜂蜜中污染物进行持续监测的必要性,以保护蜜蜂和人类的健康,并为环境治理和食品安全提供科学依据。
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