[发明专利]一种土壤或沉积物体系中化学物质降解示踪专用装置及示踪方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种土壤或沉积物体系中化学物质降解示踪研究的方法，特别涉及一种厌氧条件下，选用¹⁴C标记化合物为示踪剂，有机结合放射性同位素示踪技术和现代有机波谱分析技术，通过土壤或沉积物中化学物质降解示踪专用装置研究土壤或沉积物中化学物质降解情况的方法。

(二)背景技术

近年来，农用和环境化学品具有危及食物安全、人体健康乃至生态安全的潜在可能性，已受到生物学、化学、环境科学乃至材料学等众多领域科学工作者的关注。土壤中的有机污染物如农用和环境化学品可能影响土壤的净化功能，甚至造成地下水，大气和食物链的污染，对人类健康和环境质量产生威胁。全面了解农用和环境化学品在环境介质中的吸附解吸、迁移淋溶、降解转化及其在生物体中的蓄积、残留和代谢等规律，是正确认识农用和环境化学品污染演变趋势和科学评价其生态环境风险性的基础，对于评价土壤环境质量，进行污染防治具有重要意义。国内外研究经验表明，借助放射性同位素示踪技术，可以从分子水平上准确地溯源追踪目标化合物在复杂体系中的运转、归宿和赋存形态，且在进行微量代谢/降解物结构鉴定时，将放射性同位素示踪技术与色谱分析技术相结合，可有效甄别并分离目标物(放射性色谱峰)和杂质(非放射性色谱峰)，一方面大大降低后续质谱分析的杂质干扰，另一方面不易丢失各种微量降解物，使得鉴定工作更为科学可靠。而在结合残留的相关研究中，放射性同位素示踪应用，尤其是¹⁴C示踪法，具有其他常规技术不可替代的独特优势。例如，在进行化合物结合残留研究时，国际公认的有效方法是利用¹⁴C对其进行分子标记，通过燃烧法将¹⁴C-BR完全转化为¹⁴CO₂，采用液体闪烁测量法测定放射性活度。此外，利用放射性同位素示踪技术，还可从质量平衡角度和示踪动力学角度综合考量¹⁴C-标记化合物的ER、BR和矿化、代谢降解等转归规律。

本发明所述一种水-土/沉积物体系中农用和环境化学品降解示踪研究的新技术，综合运用核素示踪技术(主要为¹⁴C示踪法)和现代波谱分析技术，可从质量平衡和示踪动力学角度综合考察农用和环境化学品在水-土/沉积物体系中的ER、BR和矿化等规律，研究并阐明农用和环境化学品在水-土/沉积物体系中的化学和生物降解规律与转化途径，旨在更为系统深入地认识农用和环境化学品在环境中的行为与归趋，为客观评价有机污染物如农用和环境化学品的环境风险性提供理论依据和技术支持，在创制农药/药物的研究过程中为创制农药/药物的安全合理使用提供科学依据，并为其它同类研究提供可资借鉴的研究思路与方法。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种土壤或沉积物中化学物质迁移转化与归趋示踪的专用装置及检测方法，该方法是在厌氧条件下，综合运用同位素示踪技术、现代有机波谱分析技术和生物技术，从质量平衡角度通过平行和组合试验，着重研究农用或环境化学品在厌氧土壤中的挥发、迁移转归(ER、BR与矿化)和代谢降解等情况，旨在更系统深入地认识农用或环境化学品的环境行为与环境毒理等规律，尤其是放射性同位素示踪技术对新农药/医药的研究，一方面可使环境复杂体系中的微量降解物的组成及结构鉴定工作由复杂趋于简单，且不易丢失各种微量降解物，使降解物的组成鉴定更为科学可靠；另一方面可更系统深入的认识供试化合物在好氧土壤中的开环矿化规律等结合残留等，对创制新农药/药物的同类研究具有重要的借鉴作用。

本发明采用的技术方案是：