氣相色譜—質(zhì)譜法測(cè)定水中8種多氯聯(lián)苯單體

劉婷婷

(攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)研究所,四川攀枝花617067)

氣相色譜—質(zhì)譜法測(cè)定水中8種多氯聯(lián)苯單體

劉婷婷

(攀鋼集團(tuán)釩鈦資源股份有限公司勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)研究所,四川攀枝花617067)

目的-建立地下水中常見多氯聯(lián)苯的氣象色譜-質(zhì)譜分析方法,從而分析環(huán)境水污染。方法-在酸性條件下,以乙酸乙酯和二氯甲烷混合液(1∶1)為洗脫液,采用C18萃取柱對(duì)水樣中的PCBs進(jìn)行固相萃取,并以氣相色譜—質(zhì)譜法測(cè)定樣品中的PCBs含量。結(jié)果-方法相關(guān)系數(shù)(r2)為0.999 0～0.9998,最低檢出質(zhì)量濃度為2.55×10-3μg/L～2.9×10-3μg/L,精密度為1.1%～5.4%,平均加標(biāo)回收率為87.4 %～97.8%。結(jié)論本方法操作簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確度高,可以用于水中多氯聯(lián)苯的測(cè)定。

多氯聯(lián)苯;氣相色譜—質(zhì)譜法;固相萃取

1 引言

多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls,簡(jiǎn)稱PCBs)化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定,難以降解,可通過食物鏈而直接危害人類的健康,是全球重要的有機(jī)污染物,是持久性有機(jī)污染物的一種[1],也是重要的內(nèi)分泌干擾物,PCBs已列入《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),并規(guī)定集中式生活飲用水地表水源地中多氯聯(lián)苯的含量不得超過2×10-5mg/L,因此準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水中PCBs含量對(duì)分析環(huán)境水污染具有重要的意義。

多氯聯(lián)苯在水中的殘留濃度極低,干擾物多,這就需要對(duì)樣品進(jìn)行富集和濃縮,液-液萃取[2]雖是很經(jīng)典的方法,但是步驟繁瑣,處理費(fèi)時(shí)且易乳化,而固相萃取[3]重現(xiàn)性好,富集時(shí)間短,有機(jī)溶劑用量少,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,且可全程自動(dòng)化。目前國內(nèi)主要應(yīng)用氣相色譜儀——電子捕獲檢測(cè)器(GC—ECD)和氣相色譜/質(zhì)譜儀(GC/MS)分析PCBs。GC—ECD雖然靈敏度高,但重現(xiàn)性差,GC/MS法在滿足靈敏度高的情況下重現(xiàn)性好,分析速度快,分離和測(cè)定可同時(shí)進(jìn)行。故本方法選擇固相萃取方式對(duì)水中PCBs進(jìn)行富集,并用GC-MS法測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

氣質(zhì)聯(lián)用儀:安捷倫7890A/5975C GC/MS EI源

固相萃取儀:天津奧特恩斯AP-02B

氮吹儀:天津奧特恩斯MTN-2800D

丙酮:優(yōu)級(jí)純

甲醇:HPLC級(jí)

乙酸乙酯:分析純

二氯甲烷:優(yōu)級(jí)純

無水硫酸鈉:分析純400℃下烘烤4h后自然冷卻備用

PCBs標(biāo)準(zhǔn):上海安譜8種PCBs混標(biāo)(500mg/L于丙酮)

鹽酸:6mol/L

2.2 操作程序

2.2.1 樣品的前處理

固相萃取柱的活化:先用5ml丙酮注入萃取柱(C18)然后抽干,依次加入1∶1的二氯甲烷和乙酸乙酯混合液、甲醇、純化水、活化柱子。

樣品萃取:取2 000ml水樣,用6mol/L的HCl將PH值調(diào)制約為2。再將樣品緩慢通過柱子進(jìn)行富集,完成后依次用純化水,30%的甲醇洗滌柱子,抽干30min。然后用1∶1的二氯甲烷和乙酸乙酯(淋洗液)注入柱子10min,抽真空緩慢淋洗。淋洗液用無水硫酸鈉脫水過濾,氮吹濃縮至1ml左右供GC/MS分析用。

2.2.2 GC/MS分析條件

色譜柱:HP-5MS(30m×0.25mm×0.25 um)

色譜條件:柱溫110℃(2min)→10℃/ min→290℃(10min)

柱前壓11.089Psi

載氣:氦氣流速1.0ml/min

進(jìn)樣口溫度:290℃

色譜-質(zhì)譜接口溫度:280℃

分流比:10∶1

質(zhì)譜條件:離子源EI 70eV溫度230℃;

四級(jí)桿溫度150℃

定性分析以全掃描方式(Scan),定量分析以選擇離子(SIM)檢測(cè)方式。

3 結(jié)果與討論

3.1 工作曲線

用PCBs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L.每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品平行進(jìn)樣3次,取3次平均峰面積與濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得工作曲線、相關(guān)系數(shù)見圖1和表1。由表1可知相關(guān)系數(shù)為0.999 0～0.999 8,表明本方法具有良好的線性關(guān)系。

表1 多氯聯(lián)苯8個(gè)組分工作曲線的測(cè)定結(jié)果

圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制后工作曲線

3.2 質(zhì)譜圖

方法中8種PCBs單體標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)譜總離子流圖如圖1所示,表明本方法的色譜條件滿足分析要求。

3.3 方法檢出限

方法檢出限定義為一個(gè)物質(zhì)能夠以99%置信度檢測(cè)和報(bào)告的最小濃度,為一個(gè)分析物從含有該目標(biāo)物的混合樣品中能被檢測(cè)大于零的濃度。方法檢出限按HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行測(cè)定。按照樣品分析步驟,對(duì)濃度或含量估計(jì)為方法檢出限2～5倍的樣品平行測(cè)7次,再按公式計(jì)算檢出限:

M D L = t( n -1 , 0 . 9 9 )× S

M D L—方法檢出限

S—n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差;

t—自由度為n -1 ,置信度為9 9 %時(shí)的t分布( t( 6 , 0 . 9 9 )= 3 . 1 4 3 )。

配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品平行測(cè)定7次,計(jì)算檢出限,結(jié)果見表2。

表2 多氯聯(lián)苯方法檢出限測(cè)定結(jié)果

從表2可以看出8種PCBs的方法檢出限為0.510μg/L～0.580 2μg/L,測(cè)定下限為2.04μg/L～2.32μg/L。實(shí)際樣品測(cè)試中,當(dāng)取樣量為2000ml時(shí)方法檢出的最低質(zhì)量濃度為2.55×10-3μg/L～2.9×10-3μg/L。

3.4 精密度與準(zhǔn)確度

按HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則進(jìn)行高、中、低3個(gè)濃度級(jí)別的全程空白加標(biāo)回收和精密度實(shí)驗(yàn),每種濃度各測(cè)6次,結(jié)果見表3。本方法的加標(biāo)回收率為87.35%～97.80%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%～5.4%,表明本方法準(zhǔn)確可靠,可以用于分析。

表3 多氯聯(lián)苯精密度與回收率測(cè)定結(jié)果

4 結(jié)論

結(jié)果表明,該方法的儀器參數(shù),樣品前處理方法及儀器上建立PCB的測(cè)定方法,其結(jié)果均符合要求,可以說明本實(shí)驗(yàn)分析測(cè)定說中多氯聯(lián)苯的可靠性。因此用GC/MS是能夠滿足水中多氯聯(lián)苯分析要求的。

[1] 黃俊,余剛,錢易.我國的持久性有機(jī)物污染問題與研究對(duì)策[J].環(huán)境保護(hù),2001(11):3-6.

[2] 常愛敏,等.水中多氯聯(lián)苯的檢測(cè)方法研究[J].中國給水排水,2009(6).

[3] 楊麗莉,母應(yīng)鋒,胡恩宇.固相萃取—GC/MS法測(cè)定水中有機(jī)氯農(nóng)藥[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理技術(shù),2008,20(1):25-28.

Determination of Polychlorinated Biqhenyl in Water Samples by Gas Chromatography

LIU Ting-ting
(Research Institute of Industrial Health,Panzhihua Iron&Steel Co.,Ltd.,Panzhihua 617067,Sichuan,China)

Objective-To establish the analysis method of meteorological chromatography common polychlorinated biphenyls in groundwater mass,so as to analyze the water pollution.Methods-Under acidic conditions,use C18 extraction column solid phase extraction for PCBs in water sample with spent regenerant made by ethyl acetate and dichloromethane(1∶1).And apply gas chromatography-mass spectrometry to detect contents of PCBs in sample.The results of correlation coefficient(R2)ranged from0.9990 to 0.9998,the lowest detectable concentration was 2.55×10-3μg/L～2.9×10-3μg/L,the precision is 1.1%～5.4%,the average recovery is 87.4%～97.8%.Conclusion-?the method is simple,accurate,and can be used for determination of polychlorinated biphenyls.

polychlorinated biphenyls;solid phase extraction;gas romatography-mass spectrometry

O657

:B

1001-5108(2015)05-0064-04

劉婷婷,助理工程師,主要從事儀器分析工作。