高碘地区地下水和自来水中有机碘形态分析方法及遗传毒性

Speciation analysis and toxicology of organ-iodine in tap water and ground water of high iodine area are of great significance to iodine geochemistry and drinking water safety.To date only a small fraction of organ-iodine in groundwater and/or drinking water has been chemically identified of even well characterized. Molecular formulas and structures of most organ-iodine compounds are still unknown. It is of great scientific significance to establish method for determination of unkown organ-iodine.The objectives of this work were to develop a method for determining unkown organ-iodine compounds using HPLC/GC－ICP－MS、HPLC-ESI-MSMS and FTICRMS; to apply the method to analyze groundwater and drinking water samples from high iodine area;and further, to evaluate its genetic toxicity by UMU using different organ-iodine component and the effects on human health.

开展地下水和自来水中有机碘的形态分析，并评价不同形态有机碘的毒性，对研究其环境地球化学理论及健康效应具有重要的意义，也是保障我国高碘地区饮水安全的重大需求。针对目前有机碘形态分析存在的标准物质缺乏、定性定量分析难题，本研究拟联合采用HPLC/GC－ICP－MS、HPLC-ESI-MSMS和FTICRMS技术建立有机碘分析方法，重点解决未知有机碘含量和结构表征问题。并将方法应用于鲁北平原聊城高碘地区地下水和自来水分析。采用UMU实验评价不同有机碘组分的遗传毒性，评价不同有机碘化合物对人体健康的影响，为下一步开展土壤和植物中有机碘形态分析迁移转化奠定基础。

本研究通过综合利用多种质谱技术，建立了有机碘化合物的傅立叶离子回旋共振质谱（FTICR-MS）分析方法，氯胺消毒后生成了原水中未检测到的含碘有机化合物，在m/z 150-600的分子量范围内，共发现了85个新生成的含碘有机物；对碘甲烷等挥发性有机物采用气相色谱-电子捕获（GC-ECD）进行分析，在消毒后的水样中检测到的碘甲烷浓度，其浓度水平在1ug/L-7ug/L之间，平均值为2.1µg/L；建立了无机碘化合物的液相色谱－电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICPMS）分析方法。并将方法应用于山东聊城、内蒙等高碘地区地下水和自来水中碘形态分析。建立了有机碘化合物的UMU遗传毒性评价方法，并应用于高碘地区不同水源水样品遗传毒性效应评价，三个样品的UMU遗传毒性呈阳性。除了设定研究内容外，还开展了奶粉、母乳/尿夜等样品中碘及形态分析预研究，对下一步开展碘环境地球化学研究及健康效应评价积累了很好的技术基础。