高效液相色谱法分析湖泊环境介质中的四溴双酚A
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关键词 :四溴双酚 A ;固相萃取 ;高效液相色谱 ;湖泊环境介质 中图分类号 : X830 . 2 文献标识码 :A 文章编号 :1008 - 7508 (2010) 04 - 0009 - 03
四溴双酚 A ( TBB PA tet rabro mobisp henol A) 化学 名为 4 ,4’ - (1 - 甲基亚乙基) 双 ( 2 ,6 - 二溴) 苯酚 ,是全 球应用最广的溴代阻燃剂之一 。通过消费品的生产 、应 用等途径 , TBB PA 可释放到土壤 、水体 、沉积物和大气 等环境中 。研究表明 , TBB PA 是一种潜在的环境内分 泌干扰物 ,具有潜在的持久性 、细胞毒性 、免疫毒性 、甲 状腺素干扰性以及雌激素干扰性 ,尤其对水生生物产生 严重毒害作用 。目前世界范围内对 TBB PA 及其衍生物 或代谢产物在水生生态系统中的迁移转化规律及环境 暴露水平的研究还处于起步阶段 。
现阶 段检验 环 境 样 品 中痕 量 TBB PA 的 方 法 基 本采用 GC - ECD 或 GC MS 。但 是 , 用 GC 测 定 需 要繁琐 的 预 处 理 和 对 样 品 进行衍生化以及对温度的严格控制 ,加大了测定的难度 和条件要求 。近年来 ,彭浩等开发了液相色谱 - 电喷雾 离子阱质谱法测定 TBB PA 。随着对 H PL C 方法不断摸 索 ,使得 TBB PA 的测定日益变得简单易行 。本方法在 综合已有方法基础上进行了优化改进 ,建立了 H PL C 分 析湖泊环境样品中 TBB PA 的方法 ,并对我国巢湖水体 、 沉积物及鱼样品中 TBB PA 含量进行了测定 。
Baidu Nhomakorabea
试剂 : TBB PA 标准品 ( 美国 Sigma 公司) , 乙腈 、甲 醇 、正己烷 、二氯甲烷 、四氯化碳 、均为色谱纯 (德国 Mer2 ck 公司) ,Millipore 高纯水 。
1 . 2 标准溶液的配制 称取 0 . 1 g 的 TBB PA ,配制成 500 mg ·L - 1 的 TBB2 PA 甲醇储备液 ,保存于 4 ℃冰箱待用 。实验时逐级稀释 配制成低浓度的 TBB PA 水溶液 。在配制不同浓度的 TBB PA 溶液时 ,控制甲醇的浓度低于 0 . 01 % ,以降低甲 醇作为溶剂对 TBB P - A 在沉积物中的吸附和解吸过程 的影响 。 1 . 3 环境样品的采集 采集巢湖距离水体表面 50cm 上覆水样品 10 个 、0 - 12cm 表层沉积物及鱼样各 10 个 ,沉积物弃去石块 、塑 料 、动植物残体等杂物 。样品采集后立即放入 2 - 8 ℃保 温箱中保存 ,沉积物及鱼样冷冻干燥后备用 。 1 . 4 液相色谱分析条件 Agilent1 eclip se - C18 色谱柱 , 紫外检测器 , 等度洗 脱 。流动相为甲醇 : 去离子水 = 80 : 20 ( V/ V) , 流速 0 . 8mL/ min 。柱温 40o C , PDA 检测波长为 209nm ,进样体 积 5μl 。 1 . 5 工作曲线 称取 0 . 1009g TBB PA 固体粉末溶解于甲醇中 ,定容 至 100mL 作为储备液后用流动相逐级稀释 ,配制成一系 列浓度的四溴双酚 A 对照溶液 ,进行测定 。以峰面积对 浓度作图 ,得到工作曲线 。线性方程为 : y = 7 E + 07x - 12 . 475 ,线形相关系数为 : R2 = 0 . 9993 。 2 . 前处理方法的比较 2 . 1 水样的前处理
表 2 加标回收率
根据方法对比 ,最终选择 ASE 作为 TBB PA 的前处 理首选方法 。
2 . 3 . 1 TBB PA 富集纯化方法比较 硅胶萃取柱 : 用普通层析柱 ( 1 . 00 ×25 . 00cm) 从下 往上依次填充玻璃棉 , 1g 无水硫酸钠 , 15cm 长活化硅 胶 。然后依次用 15mL 二氯甲烷和 30mL 正己烷冲洗 , 活化萃取柱 。沉积物及鱼样品提取液过预先处理过的 硅胶萃取柱 ,用 40mL 正己烷进行洗脱 ,经高纯氮吹浓 缩 ,用甲醇定容至 1mL ,经测定回收率为 53 %。 固相萃取小柱( SPE) : 四溴双酚 A 为弱极性化合物 , 采用键合 C18 反相硅胶固相萃取小柱 ,粒径为 100μm 规格 为 3cm 3 4. 6mm i. d. ,填料质量 100mg ,体积为 1. 5mL 的 C1812 头固相萃取小柱。10mL 甲醇作为洗脱溶剂。平均 回收率为 90 % ,鱼样平均回收率为 85 %。 经比较硅胶萃取柱试剂损耗及实验结果误差均较 大 ,因此选用 SP E 固相萃取小柱作为 TBB PA 富集纯化
1 . 实验部分 1 . 1 仪器及试剂 主要仪器 : Agilent1200 液相色谱 ,固相萃取装置 ( 奥 泰公司) ,天平 ( Met tler Toledo ab204 - s) , 旋转蒸发仪 (ika rv10) ,氮气吹干仪 , P H 计 ( met tler Toledo fe120) , 冷冻干燥机 (上海安亭科学仪器厂) 。
3 . 2 方法检出限 添加不同浓度的 TBB PA 标样 ,按照实验方法进行 测定 ,以产生的信噪比大于 3 倍对应的浓度来作为检出 限 L OD ,则环境 土壤 样 品 中 TBB PA 的 最 低检 出 限 为 20ng/ kg 。 3 . 3 加标回收率 精确称取 10 . 00g 的沉积物样品 ,添加折合加入质 量为 0 . 01 、0 . 1 、1 、10 、100 、1000ng 的 TBB PA 溶液 ,每个 添加水平做 3 个平行测定 ,计算平均回收率及相对标准 偏差 。
[ 1 ] H EA T H ERM. S TA PL E TON , J OSEP H G. ALL EN , et al .
Alternate and New Brominated Flame Retardant s Detected in U . S.
House Dust [J ] . Environ.
表 1 不同提取方法提取效果对比
方法 。 3 . 结果与讨论 3 . 1 紫外分光光度检测 选择扫描波长范围 190 - 400nm ,对 TBB PA 标准品
进行检测 ,由全扫描波长的谱图可知 ,其最大吸收波长 出现在 212nm 处 。212nm 虽未出现杂质峰 ,但峰面积较 小 ,检测线为 134ng/ mL ,回收率为 93 % ; 209nm 出现了 鬼峰 ,但能得到很好的检出限 , 为 20ng ·mL - 1 , 回收率 为 97 % , 215nm 处 检 出 限 为 60ng ·mL - 1 , 回 收 率 为 95 %。
收稿日期 :2010 - 02 - 22 作者简介 :曹洋 (1984 - ) ,安徽歙县人 ,宁夏大学硕士在读 。研究方向 :有机分析 。
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科研项目研究
曹洋 李莉 杨苏文 王少伟 高效液相色谱法分析湖泊环境介质中的四溴双酚 A
水样采用液 - 液萃取法 。将水样过 0 . 45μm 滤膜 , 量 取 1L 倒 入 分 液 漏 斗 中 , 分 次 加 入 30 、30 、20 mL C H2C12 ,摇匀 ,合并萃取液 ,后用旋转蒸发仪浓缩到约 0 . 5 ml mL ,氮气吹干 ,用甲醇定容到 1mL ,4 ℃下保存 ,备 用。
2 . 2 沉积物与鱼样前处理 2 . 2 . 1 索氏提取 称取 10 . 00g 环境土壤样品 ,分别选取正己烷与二 氯甲烷及其不同配比为提取溶剂 。实验设置正己烷比 二氯甲烷分别为 0 : 1 、1 : 1 、2 : 1 、3 : 1 、4 : 1 、1 : 0 等不同提 取条件 ,提取时间为 48h ,确定用 200mL 正己烷和 50mL 二氯甲烷提取 。提取时间为 24h 。提取率为 98 %。 2 . 2 . 2 超声波萃取 准确称取 10 . 00g 土壤样品 ,加入 100mL 正己烷和 25mL 二氯甲烷 ,超声提取 1 . 5h ,提取液经 0 . 45μm 滤膜 过滤 ,旋转蒸发浓缩至 3 - 5mL 。提取率平均值为 82 % 且 RSD %为 1 . 2 。说明此方法不仅提取率较低且不稳 定 ,重现性差 。 2 . 2 . 3 ASE (快速溶剂萃取) 准确称取 10 . 00g 土壤样品 ,用 10 . 00g 石英砂混合 后 ,加入 34 . 00mL 的萃取池中 。所用溶剂是正己烷和二 氯甲烷 , 温 度 100 ℃, 预 热 5min , 静 态 萃 取 5min , 压 力 102p si ,氮气吹扫 ,收集全部提取液 。 2 . 3 TBB PA 提取方法的比较 分别称取 9 份 10 . 00 沉积物 、1 . 00g 鱼的冷冻干燥 样品 ,每 3 份一组 。选取正己烷与二氯甲烷的以下配比 0 :1 、1 : 1 、2 : 1 、3 : 1 、4 : 1 、1 : 0 作为提取剂 。提取液经过 0 . 45μm 滤膜过滤 ,旋转蒸发仪浓缩至 3 - 5mL 。经反复 实验对比最终选定正己烷与二氯甲烷 1 : 2 作为最佳配 比 。三种方法在提取效果方面的差异如下表所示 :
·10 ·
3 . 4 环境样品中 TBB PA 含量的测定 利用以上方法对我国巢湖环境样品进行检测 ,沉积 物 、水体及鱼样品中 TBB PA 含量分别为 21 . 96 - 481 . 80μg ·kg - 1 、0 - 4 . 77μg ·L - 1 和 7 . 9 - 83 . 5μg ·kg - 1 。 Saint - Louis 等在加拿大魁北克省圣劳伦斯河口附近底 泥中检测出 TBB PA 含量为 300μgμg ·kg - 1 ( 干重) , De Wit 在瑞士一个污水处理厂的排放淤泥中检测到 TBB2 PA 含量为 2 . 9 - 76μg ·kg - 1 。日本 Neya 河采集的底泥 中 TBB PA 含量为 1 . 8 - 20μg ·kg - 1 ( 干重) 。来自海湾 的河流沉积物中 TBB PA 含量变化范围为 22 - 140μg · kg - 1 。巢湖沉积物中 TBB PA 含量与北美的相当 , 而远 高于日本 ,并远高于河流和海湾沉积物 。 参考文献 :
Journal of Jilin Radio and TV University No . 4 ,2010 ( Serial No . 100) 《吉 林 广 播 电 视 大 学 学 报 》 2 0 1 0 年 第 4 期 ( 总 第 1 0 0 期 )
科研项目研究
高效液相色谱法分析湖泊 环境介质中的四溴双酚 A
曹洋1 李莉1 杨苏文2 王少伟1
( [1 ]宁夏大学化学化工学院 ,宁夏 银川 750001 ; [2 ] 中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地 ,北京 100012)
摘 要 :本研究建立了快速溶剂萃取 - 固相萃取 - 高效液相色谱 ( ASE - SPE - HPL C) 分析湖泊环境中沉积物 、水体及 鱼样品中四溴双酚 A 的方法 。沉积物和鱼样品用正己烷 - 二氯甲烷提取后 ,与水样一起用固相萃取 C18 小柱富集纯化 ,外 标法定量 ,高效液相色谱检测 。结果表明 ,加标浓度 0 . 1 —1000ng ·mL - 1 四溴双酚 A 的平均回收率为 :96 . 87 —99 . 3 % ;不同 浓度平行测量的相对标准偏差为 0. 16 —1. 00 %。应用建立的方法对巢湖湖泊环境样品进行了测定 ,沉积物四溴双酚 A 浓度 为 21. 96 - 481. 80μg ·kg - 1 ,水体为 0 - 4 . 77μg ·L - 1 ,鱼为 7 . 9 - 83. 5μg ·kg - 1 。
(下转第 55 页)
汪 燕 论我国新型农村养老保险制度
社会学研究
思想得到提高 ,让养老保险的思想意识在农民中逐渐渗 透 ,形成农村养老保险的新风尚 。
四溴双酚 A ( TBB PA tet rabro mobisp henol A) 化学 名为 4 ,4’ - (1 - 甲基亚乙基) 双 ( 2 ,6 - 二溴) 苯酚 ,是全 球应用最广的溴代阻燃剂之一 。通过消费品的生产 、应 用等途径 , TBB PA 可释放到土壤 、水体 、沉积物和大气 等环境中 。研究表明 , TBB PA 是一种潜在的环境内分 泌干扰物 ,具有潜在的持久性 、细胞毒性 、免疫毒性 、甲 状腺素干扰性以及雌激素干扰性 ,尤其对水生生物产生 严重毒害作用 。目前世界范围内对 TBB PA 及其衍生物 或代谢产物在水生生态系统中的迁移转化规律及环境 暴露水平的研究还处于起步阶段 。
现阶 段检验 环 境 样 品 中痕 量 TBB PA 的 方 法 基 本采用 GC - ECD 或 GC MS 。但 是 , 用 GC 测 定 需 要繁琐 的 预 处 理 和 对 样 品 进行衍生化以及对温度的严格控制 ,加大了测定的难度 和条件要求 。近年来 ,彭浩等开发了液相色谱 - 电喷雾 离子阱质谱法测定 TBB PA 。随着对 H PL C 方法不断摸 索 ,使得 TBB PA 的测定日益变得简单易行 。本方法在 综合已有方法基础上进行了优化改进 ,建立了 H PL C 分 析湖泊环境样品中 TBB PA 的方法 ,并对我国巢湖水体 、 沉积物及鱼样品中 TBB PA 含量进行了测定 。
Baidu Nhomakorabea
试剂 : TBB PA 标准品 ( 美国 Sigma 公司) , 乙腈 、甲 醇 、正己烷 、二氯甲烷 、四氯化碳 、均为色谱纯 (德国 Mer2 ck 公司) ,Millipore 高纯水 。
1 . 2 标准溶液的配制 称取 0 . 1 g 的 TBB PA ,配制成 500 mg ·L - 1 的 TBB2 PA 甲醇储备液 ,保存于 4 ℃冰箱待用 。实验时逐级稀释 配制成低浓度的 TBB PA 水溶液 。在配制不同浓度的 TBB PA 溶液时 ,控制甲醇的浓度低于 0 . 01 % ,以降低甲 醇作为溶剂对 TBB P - A 在沉积物中的吸附和解吸过程 的影响 。 1 . 3 环境样品的采集 采集巢湖距离水体表面 50cm 上覆水样品 10 个 、0 - 12cm 表层沉积物及鱼样各 10 个 ,沉积物弃去石块 、塑 料 、动植物残体等杂物 。样品采集后立即放入 2 - 8 ℃保 温箱中保存 ,沉积物及鱼样冷冻干燥后备用 。 1 . 4 液相色谱分析条件 Agilent1 eclip se - C18 色谱柱 , 紫外检测器 , 等度洗 脱 。流动相为甲醇 : 去离子水 = 80 : 20 ( V/ V) , 流速 0 . 8mL/ min 。柱温 40o C , PDA 检测波长为 209nm ,进样体 积 5μl 。 1 . 5 工作曲线 称取 0 . 1009g TBB PA 固体粉末溶解于甲醇中 ,定容 至 100mL 作为储备液后用流动相逐级稀释 ,配制成一系 列浓度的四溴双酚 A 对照溶液 ,进行测定 。以峰面积对 浓度作图 ,得到工作曲线 。线性方程为 : y = 7 E + 07x - 12 . 475 ,线形相关系数为 : R2 = 0 . 9993 。 2 . 前处理方法的比较 2 . 1 水样的前处理
表 2 加标回收率
根据方法对比 ,最终选择 ASE 作为 TBB PA 的前处 理首选方法 。
2 . 3 . 1 TBB PA 富集纯化方法比较 硅胶萃取柱 : 用普通层析柱 ( 1 . 00 ×25 . 00cm) 从下 往上依次填充玻璃棉 , 1g 无水硫酸钠 , 15cm 长活化硅 胶 。然后依次用 15mL 二氯甲烷和 30mL 正己烷冲洗 , 活化萃取柱 。沉积物及鱼样品提取液过预先处理过的 硅胶萃取柱 ,用 40mL 正己烷进行洗脱 ,经高纯氮吹浓 缩 ,用甲醇定容至 1mL ,经测定回收率为 53 %。 固相萃取小柱( SPE) : 四溴双酚 A 为弱极性化合物 , 采用键合 C18 反相硅胶固相萃取小柱 ,粒径为 100μm 规格 为 3cm 3 4. 6mm i. d. ,填料质量 100mg ,体积为 1. 5mL 的 C1812 头固相萃取小柱。10mL 甲醇作为洗脱溶剂。平均 回收率为 90 % ,鱼样平均回收率为 85 %。 经比较硅胶萃取柱试剂损耗及实验结果误差均较 大 ,因此选用 SP E 固相萃取小柱作为 TBB PA 富集纯化
1 . 实验部分 1 . 1 仪器及试剂 主要仪器 : Agilent1200 液相色谱 ,固相萃取装置 ( 奥 泰公司) ,天平 ( Met tler Toledo ab204 - s) , 旋转蒸发仪 (ika rv10) ,氮气吹干仪 , P H 计 ( met tler Toledo fe120) , 冷冻干燥机 (上海安亭科学仪器厂) 。
3 . 2 方法检出限 添加不同浓度的 TBB PA 标样 ,按照实验方法进行 测定 ,以产生的信噪比大于 3 倍对应的浓度来作为检出 限 L OD ,则环境 土壤 样 品 中 TBB PA 的 最 低检 出 限 为 20ng/ kg 。 3 . 3 加标回收率 精确称取 10 . 00g 的沉积物样品 ,添加折合加入质 量为 0 . 01 、0 . 1 、1 、10 、100 、1000ng 的 TBB PA 溶液 ,每个 添加水平做 3 个平行测定 ,计算平均回收率及相对标准 偏差 。
[ 1 ] H EA T H ERM. S TA PL E TON , J OSEP H G. ALL EN , et al .
Alternate and New Brominated Flame Retardant s Detected in U . S.
House Dust [J ] . Environ.
表 1 不同提取方法提取效果对比
方法 。 3 . 结果与讨论 3 . 1 紫外分光光度检测 选择扫描波长范围 190 - 400nm ,对 TBB PA 标准品
进行检测 ,由全扫描波长的谱图可知 ,其最大吸收波长 出现在 212nm 处 。212nm 虽未出现杂质峰 ,但峰面积较 小 ,检测线为 134ng/ mL ,回收率为 93 % ; 209nm 出现了 鬼峰 ,但能得到很好的检出限 , 为 20ng ·mL - 1 , 回收率 为 97 % , 215nm 处 检 出 限 为 60ng ·mL - 1 , 回 收 率 为 95 %。
收稿日期 :2010 - 02 - 22 作者简介 :曹洋 (1984 - ) ,安徽歙县人 ,宁夏大学硕士在读 。研究方向 :有机分析 。
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科研项目研究
曹洋 李莉 杨苏文 王少伟 高效液相色谱法分析湖泊环境介质中的四溴双酚 A
水样采用液 - 液萃取法 。将水样过 0 . 45μm 滤膜 , 量 取 1L 倒 入 分 液 漏 斗 中 , 分 次 加 入 30 、30 、20 mL C H2C12 ,摇匀 ,合并萃取液 ,后用旋转蒸发仪浓缩到约 0 . 5 ml mL ,氮气吹干 ,用甲醇定容到 1mL ,4 ℃下保存 ,备 用。
2 . 2 沉积物与鱼样前处理 2 . 2 . 1 索氏提取 称取 10 . 00g 环境土壤样品 ,分别选取正己烷与二 氯甲烷及其不同配比为提取溶剂 。实验设置正己烷比 二氯甲烷分别为 0 : 1 、1 : 1 、2 : 1 、3 : 1 、4 : 1 、1 : 0 等不同提 取条件 ,提取时间为 48h ,确定用 200mL 正己烷和 50mL 二氯甲烷提取 。提取时间为 24h 。提取率为 98 %。 2 . 2 . 2 超声波萃取 准确称取 10 . 00g 土壤样品 ,加入 100mL 正己烷和 25mL 二氯甲烷 ,超声提取 1 . 5h ,提取液经 0 . 45μm 滤膜 过滤 ,旋转蒸发浓缩至 3 - 5mL 。提取率平均值为 82 % 且 RSD %为 1 . 2 。说明此方法不仅提取率较低且不稳 定 ,重现性差 。 2 . 2 . 3 ASE (快速溶剂萃取) 准确称取 10 . 00g 土壤样品 ,用 10 . 00g 石英砂混合 后 ,加入 34 . 00mL 的萃取池中 。所用溶剂是正己烷和二 氯甲烷 , 温 度 100 ℃, 预 热 5min , 静 态 萃 取 5min , 压 力 102p si ,氮气吹扫 ,收集全部提取液 。 2 . 3 TBB PA 提取方法的比较 分别称取 9 份 10 . 00 沉积物 、1 . 00g 鱼的冷冻干燥 样品 ,每 3 份一组 。选取正己烷与二氯甲烷的以下配比 0 :1 、1 : 1 、2 : 1 、3 : 1 、4 : 1 、1 : 0 作为提取剂 。提取液经过 0 . 45μm 滤膜过滤 ,旋转蒸发仪浓缩至 3 - 5mL 。经反复 实验对比最终选定正己烷与二氯甲烷 1 : 2 作为最佳配 比 。三种方法在提取效果方面的差异如下表所示 :
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3 . 4 环境样品中 TBB PA 含量的测定 利用以上方法对我国巢湖环境样品进行检测 ,沉积 物 、水体及鱼样品中 TBB PA 含量分别为 21 . 96 - 481 . 80μg ·kg - 1 、0 - 4 . 77μg ·L - 1 和 7 . 9 - 83 . 5μg ·kg - 1 。 Saint - Louis 等在加拿大魁北克省圣劳伦斯河口附近底 泥中检测出 TBB PA 含量为 300μgμg ·kg - 1 ( 干重) , De Wit 在瑞士一个污水处理厂的排放淤泥中检测到 TBB2 PA 含量为 2 . 9 - 76μg ·kg - 1 。日本 Neya 河采集的底泥 中 TBB PA 含量为 1 . 8 - 20μg ·kg - 1 ( 干重) 。来自海湾 的河流沉积物中 TBB PA 含量变化范围为 22 - 140μg · kg - 1 。巢湖沉积物中 TBB PA 含量与北美的相当 , 而远 高于日本 ,并远高于河流和海湾沉积物 。 参考文献 :
Journal of Jilin Radio and TV University No . 4 ,2010 ( Serial No . 100) 《吉 林 广 播 电 视 大 学 学 报 》 2 0 1 0 年 第 4 期 ( 总 第 1 0 0 期 )
科研项目研究
高效液相色谱法分析湖泊 环境介质中的四溴双酚 A
曹洋1 李莉1 杨苏文2 王少伟1
( [1 ]宁夏大学化学化工学院 ,宁夏 银川 750001 ; [2 ] 中国环境科学研究院湖泊生态环境创新基地 ,北京 100012)
摘 要 :本研究建立了快速溶剂萃取 - 固相萃取 - 高效液相色谱 ( ASE - SPE - HPL C) 分析湖泊环境中沉积物 、水体及 鱼样品中四溴双酚 A 的方法 。沉积物和鱼样品用正己烷 - 二氯甲烷提取后 ,与水样一起用固相萃取 C18 小柱富集纯化 ,外 标法定量 ,高效液相色谱检测 。结果表明 ,加标浓度 0 . 1 —1000ng ·mL - 1 四溴双酚 A 的平均回收率为 :96 . 87 —99 . 3 % ;不同 浓度平行测量的相对标准偏差为 0. 16 —1. 00 %。应用建立的方法对巢湖湖泊环境样品进行了测定 ,沉积物四溴双酚 A 浓度 为 21. 96 - 481. 80μg ·kg - 1 ,水体为 0 - 4 . 77μg ·L - 1 ,鱼为 7 . 9 - 83. 5μg ·kg - 1 。
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汪 燕 论我国新型农村养老保险制度
社会学研究
思想得到提高 ,让养老保险的思想意识在农民中逐渐渗 透 ,形成农村养老保险的新风尚 。