紙制品中多氯聯(lián)苯含量檢測方法的研究探討

馬濤

摘 要：多氯聯(lián)苯（PCBs）為一類廣泛存在的環(huán)境污染物，在環(huán)境中的分解速度緩慢，是持久性有機(jī)污染物中的一類。近年來，隨著一些再生紙制品的生產(chǎn)，也有可能引入多氯聯(lián)苯。為此，本文主要就紙制品中多氯聯(lián)苯含量的檢測方法進(jìn)行了相關(guān)的研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：紙制品；多氯聯(lián)苯；檢測方法

引 言：多氯聯(lián)苯（polychlorinated biphenyls，簡稱PCBs） 是聯(lián)苯在不同程度上由氯原子取代后生成的人工有機(jī)化合物之總稱， 共有 209 種同系物。PCBs 最早于 1881 年由德國人合成，1929 年在美國首先開始工業(yè)生產(chǎn)。由于具有化學(xué)穩(wěn)定性、 低揮發(fā)性、 高絕緣性及不可燃等特性，PCBs 曾被廣泛應(yīng)用于阻燃劑、增塑劑、潤滑劑以及電容器和變壓器中的熱交換劑和絕緣油。

1 PCBs 的來源和分布

據(jù) WHO 統(tǒng)計(jì)報(bào)道，自上個(gè)世紀(jì)二十年代開始生產(chǎn)以來，至八十年代末，全世界生產(chǎn)了約 2×107t 的工業(yè)多氯聯(lián)苯，其中約 31%已排放到環(huán)境中去。由于多氯聯(lián)苯的理化性質(zhì)穩(wěn)定，非常難以降解（其半衰期長達(dá) 40 年左右），加上其長期積累以及其中某些異構(gòu)體和同族體高度的生物富集性和毒性，PCBs 已造成了全球性的污染。 我國 PCBs 的生產(chǎn)總量達(dá)萬余噸，其在環(huán)境中的污染分布狀況為：東部沿海地區(qū)及東北重工業(yè)區(qū)占 PCBs 總量的45.2%，中部地區(qū)占 35.7%，西部地區(qū)占 19.1%。PCBs 具有親脂憎水性，它在機(jī)體內(nèi)有很強(qiáng)的蓄積性，并通過食物鏈逐漸被富集。PCBs 的特性使之能遠(yuǎn)程遷移， 從北極的海豹到南極的海鳥蛋，以及從美國、 日本和瑞典等國的人乳中均檢測出了 PCBs。甚至在海拔幾千米的西藏南迦巴凡峰上也檢測出了。目前，隨著一些再生紙制品的生產(chǎn)，也有可能引入多氯聯(lián)苯。因此檢測 PCBs 對于控制其危害十分重要。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1氣相色譜質(zhì)譜儀分析條件

色譜柱：30 m×0.25 mm （內(nèi)徑）×0.25（膜厚）DM-5 ms 石英毛細(xì)柱或相當(dāng)者；

柱溫程序：開始溫度為 100℃，保持 2 min→15 ℃/min 升溫至180 ℃→3℃/min升溫 至 240 ℃ ，并保持 1 min；

進(jìn)樣口溫度：300 ℃；

色譜-質(zhì)譜接口溫度：280 ℃；

離子阱溫度：225 ℃；

載氣：高純氦氣，純度≥99.999%，1.0 mL/min；

電離方式：EI；

電離能量：70 Ev；

進(jìn)樣方式：無分流進(jìn)樣；

進(jìn)樣量：1μL；

溶劑延遲時(shí)間：12 min。

2.2 樣品前處理

稱取試樣0.5 g，使用10 mL 正己烷做為提取液，超聲提取 1 h。離心后，取上清液，再用正己烷8 mL 分2次對試樣超聲提取，每次 30 min，每次超聲后，離心，取上清液，合并上清液，氮?dú)?吹干，用正己烷重新定容到 10 mL，之后上機(jī)測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 氣相色譜質(zhì)譜條件的選擇

本實(shí)驗(yàn)參照 GB/T 5009.190-2006 確定了應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測多氯聯(lián)苯的色譜和質(zhì)譜方法及條件。 本實(shí)驗(yàn)最初設(shè)定的程序升溫是： 開始溫度為 100 ℃，保持2 min→15 ℃/min 升溫至 180 ℃→3 ℃/min 升溫至 240 ℃→10℃/min 升溫至 285 ℃并保持 10 min，后發(fā)現(xiàn)七氯聯(lián)苯在 26.5 min 左右已經(jīng)出峰，且溫度為：237 ℃。 故將程序升溫設(shè)定為：開始溫度為 100 ℃，保持 2 min→15 ℃/min 升溫至 180℃→3 ℃/min 升溫至 240 ℃，保持 1 min。

3.2 定量離子和定性離子的確定

應(yīng)用本方法對多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行分析，根據(jù)多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)的總離子流色譜圖和相應(yīng)的質(zhì)譜圖確立了定量和定性離子。

3.3 前處理?xiàng)l件的選擇

多氯聯(lián)苯類物質(zhì)的萃取常用有索氏提取法、 加速溶劑萃取法等 快速溶劑萃取系統(tǒng)是 近年來新出現(xiàn)的PCBs 提取方法，提取速度快，加標(biāo)回收率高，其缺點(diǎn)是需要昂貴儀器設(shè)備， 并且加速溶劑萃取對樣品狀態(tài)有一定限制。 基于此，本實(shí)驗(yàn)對稱樣量、提取液的用量、提取時(shí)間等前處理參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)，選擇了合適的前處理?xiàng)l件。由于樣品吸水性較強(qiáng)，稱樣量 為1g時(shí)，正己烷需加入較多，而改稱樣量為0.5 g，加 10 mL提取液，同時(shí)反復(fù)多次提取，能夠得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，考慮到超聲時(shí)間長將有利于目標(biāo)物的提取， 但由于提取液正己烷是有機(jī)溶劑，超聲時(shí)間又不宜過長，因此分別設(shè)為 1 h 和 30 min。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

配置 5 個(gè)系列濃度的多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)樣品，分別為 0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L。在優(yōu)化并確立的色譜條件下進(jìn)行校正工作曲線實(shí)驗(yàn)。圖 1 為低到高濃度的色譜圖。 圖 2 為 PCBs 二級掃描色譜圖。 線性方程及相關(guān)系數(shù)、方法檢出限見表 1。

3.5 方法的回收率和精密度試驗(yàn)

采用所建立的前處理方法， 對樣品添加 2 個(gè)水平，進(jìn)行 6 次加標(biāo)回收試驗(yàn)，添加水平的回收率在 64%～95%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在 7.9%～14.3%之間，說明方法的回收率和精密度良好。

4 結(jié)語

本方法采用 GC-MS 同時(shí)定性、定量檢測紙制品中的PCBs， 具有樣品前處理方法操作易行，雜質(zhì)干擾少，色譜分離良好等特點(diǎn)。靈敏度，回收率及精密度均能達(dá)到分析要求，適用于紙制品中PCBs的測定。

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