Profiles of bisphenols and benzophenone-type UV filters concentrations in sediment from Trondheimsfjorden: Associations with PAHs and trace elements
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2619028Utgivelsesdato
2019Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Institutt for kjemi [1397]
Sammendrag
I dette masterprosjektet har 64 marine sedimentprøver fra diverse lokaliseringer i Trondheimsfjorden blitt hentet med forskningsfartøy den 31. mai 2018. Formålet med prosjektet har vært å fastslå forekomster og evaluere korrelasjoner av samtlige organiske og uorganiske kjemiske stoffer i sedimentprøvene. Dette har inkludert ni bisfenolanaloger, fem benzofenonanaloger, seksten prioriterte polysyskliske aromatiske hydrokarboner og ni sporgrunnstoffer. Innhold av totalt organisk materiale i sedimentprøvene er også blitt evaluert.
Sedimentprøvene er blitt behandlet med en rekke teknikker og metoder for å ekstrahere stoffer fra prøvematrisene, inkludert flytende-fast ekstraksjon (LSE), fast-fase ekstrasjon (SPE), aksellerert løsemiddelekstrasjon (ASE) og mikrobølge-assistert syrefordøyning. Etter prøvebehandling er prøvene blitt analysert med væskekromatografi tandem massespektrometri (LC-MS/MS), høypresisjonsvæskekromatografi med ultrafiolett og fluoresens deteksjon (HPLC-UV/FLD) og induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS).
De totale konsentrasjonssummene av henholdsvis bisfenoler (ΣBPs), benzofenoner (ΣBzPs) og polysykliske aromatiske hydrokarboner (ΣPAHs) i sedimentprøvene varierte fra 0.67 - 12.1 ng/g tørrvekt (d.w.), 0.25 - 34.7 ng/g d.w. og 33.4 - 548 ng/g d.w. Konsentrasjoner av grunnstoffer varierte fra 0.018 - 525 µg/g d.w. Prosentvis totalt organisk materiale varierte fra 1.97 - 4.80%. BPA og BPF var de mest dominerende bisfenolanalogene og stod for henholdsvis 52.5% og 41.9% av den totale konsentrasjonssummen av bisfenoler. BzP-3 stod for 57.6% av den totale benzofenonkonsentrasjonen.
Korrelasjoner mellom sedimentprøver ble evaluert med bruk av prinsipal komponentanalyse (PCA) basert på forekomster av kjemiske stoffer og prøveinnsamlingsdata. PCA-plottene indikerte at korrelasjoner mellom prøvetakingsposisjoner og nivåer av sporgrunnstoffer og polysyskliske aromatiske hydrokarboner var tilstede, samt korrelasjoner mellom visse kjemiske stoffer, deriblant BPA og BzP-3. Til forfatterens kjennskap er dette første gang forekomster av bisfenoler, benzofenoner, polysykliske aromatiske hydrokarboner og sporgrunnstoffer i marine sedimenter er rapportert. In this Master’s project, 64 unique marine sediment samples from various locations in Trondheimsfjorden, Norway were acquired by sampling from a research vessel the 31st of May 2018. The aim of the project has been to determine occurrences and evaluate correlations between several organic and inorganic chemical contaminants in the sediment. The target chemicals of interest included nine bisphenol analogues, fivebenzophenone analogues, sixteen EPA priority polycyclic aromatic hydrocarbons, and nine trace elements. Total organic matter content was also evaluated.
Sediment samples were treated with various techniques and methods for extracting target chemicals, including liquid-solid extraction (LSE), solid phase extraction (SPE), accelerated solvent extraction (ASE) and microwave-assisted acid digestion. After treatment, the samples were analysed using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LCMS/MS), high performance liquid chromatography with ultraviolet and fluorescence detection (HPLC-UV/FLD), and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).
The total concentration sum of bisphenols (ΣBPs), benzophenones (ΣBzPs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (ΣPAHs) in sediment samples ranged from 0.67 - 12.1 ng/g dry weight (d.w.), 0.25 - 34.7 ng/g d.w. and 33.4 - 548 ng/g d.w., respectively. The concentration of elements ranged from 0.018 - 525 µg/g d.w. Percentage total organic matter content ranged from 1.97 - 4.80 %. BPA and BPF were the predominant bisphenol analogues and accounted for 52.5% and 41.9% of the total bisphenol concentration respectively. BzP-3 accounted for 57.6% of the total benzophenone concentration.
Correlations among sediment samples were evaluated by the use of principal component analysis (PCA). Results from PCA analysis indicated variations between samples from different sampling locations based on levels of trace elements and polycyclic aromatic hydrocarbons, as well as correlations between some target analytes including BPA and BzP-3. To the authors knowledge, this is the first time occurrences of bisphenols, benzophenones, polycyclic aromatic hydrocarbons and trace elements in marine sediment have been reported.