武開業(yè)
(榆林市環(huán)境監(jiān)測總站,陜西 榆林719000)
三氯乙烯為有芬芳氣味的無色液體,呈高度脂溶性,遇火焰或紫外線可生成光氣,三氯乙烯常用于機械儀表制造業(yè)的金屬脫脂和金屬零件清洗、干洗衣物、植物和礦物油的提取、制備藥物、有機合成以及溶解油脂、橡膠、樹脂和生物堿、蠟等。過去醫(yī)學上曾將其用作麻醉劑,屬于蓄積性麻醉劑,可經(jīng)呼吸道、消化道及皮膚吸收,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有強烈抑制作用,皮膚接觸三氯乙烯能引起皮炎、濕疹及造成皮膚干裂和繼發(fā)性感染。
四氯乙烯是無色液體,有刺激和麻醉作用,作為干洗溶劑被廣泛應用,廢棄溶液排入城市下水道,由于現(xiàn)在的污水處處理工藝水平的限制,并不能有效去除三氯乙烯和四氯乙烯,大部分直接排入河道,由于其毒性和難降解性,對地表水造成了污染,給人們的健康和工農業(yè)生產(chǎn)帶來了不利的影響,所以對其濃度進行監(jiān)測是非常必要的。GC-MS方法可以同時檢測三氯乙烯和四氯乙烯,而且對檢測對象可以準確定性、定量。本文根據(jù)三氯乙烯和四氯乙烯的質譜裂解規(guī)律,選用多種特征離子,建立了對三氯乙烯和四氯乙烯在工業(yè)廢水中殘留量的質譜檢測方法,快速定性和定量水體中的三氯乙烯和四氯乙烯。
氣相色譜(Trace GC Ultra)-質譜 (DSQⅡ)聯(lián)用儀(Thermofisher公司);TRACE TRWaxMS高溫石英毛細管色譜柱(30m ×0.25mmID,0.25μm film);自動頂空進樣器(意大利DANI公司);三氯乙烯標準溶液(1000 mg/L,國家環(huán)保局標準物質研究所);四氯乙烯標準溶液(1000 mg/L,國家環(huán)保局標準物質研究所);超純水Millipore超純水機制備。
載氣:高純He;載氣流量控制方式:壓力控制;流速:1.2mL/min,恒流模式,進樣量 1μL,不分流進樣;數(shù)據(jù)采集和處理:N2000軟件工作站。進樣口溫度:150℃,質譜檢測器溫度200℃;離子源:電子轟擊離子源(EI);電子能 量:70eV;掃描質量范圍m/z:20-200;檢測模式;選擇掃描離子模式檢測,溶劑延遲3分鐘。升溫程序:初始溫度 40℃,保持 1min;10℃/min 升至 100℃;保持 1min;三氯乙烯和四氯乙烯的出峰時間分別為3.7,5.2min.
分別取1000mg/L三氯乙烯和四氯乙烯標準溶液100uL于100mL棕色容量瓶中,甲醇定容至刻度線,4℃條件下儲存,使用時取該混合標準儲備溶液若干配制濃度為 10、20、60、100、140、200ug/L 的校正標準溶液,用于制作標準工作曲線。
圖1 三氯乙烯和四氯乙烯的總離子流圖(SIM)Fig.1 selevtive ion chromatogram of tri@tetrachloroethylene
圖2 三氯乙烯和四氯乙烯的MS圖Fig.2 mass spectrum of tri@tetrachloroethylene
采樣時候先加入0.3-0.5g抗壞血酸于頂空瓶內,取水至滿瓶,密封,采樣后24h內完成測定。
本方法選用TRACE TR-WaxMS毛細柱,在選定的色譜條件下對三氯乙烯和四氯乙烯混標進行選擇離子掃描(SIM),作出總離子流圖(見圖1),根據(jù)其質譜圖(見圖2)對三氯乙烯和四氯乙烯進行定性鑒定,按照出峰順序分別為三氯乙烯、四氯乙烯,全掃描圖譜的背景干擾非常嚴重,而實驗測定的水樣所含目標化合物含量不高,所以本實驗不采用全掃描,SIM的優(yōu)勢在于僅對目標化合物的特征離子進行掃描,所以可很大的提高檢測限和靈敏度,減少了背景干擾。可以準確進行定性和定量檢測。
選取 10、20、60、100、140、200ug/L 6 個濃度繪制工作曲線,由實驗可知,濃度在10~200 ug/L范圍內三氯乙烯和四氯乙烯的濃度與峰面積值呈良好線性關系,三氯乙烯的標準工作曲線為Y=1.18×106X+1.45×106,相關系數(shù)為0.9992,方法檢出限為1.2μg/L,四氯乙烯的標準工作曲線為Y=1.12×106X+2.96×106,相關系數(shù)為0.9992,方法檢出限為1.2μg/L,每個濃度作六次平行實驗,三氯乙烯的RSD為1.59~3.15%,四氯乙烯的RSD為1.39~3.25%。
我們對某環(huán)境水樣進行了監(jiān)測,重復測定六次,結果見表1。
表1 環(huán)境樣品測定結果及回收率
三氯乙烯六次測定的相對標準偏差為1.99%,四氯乙烯六次測定的相對標準偏差為3.76%,同時做回收率實驗,三氯乙烯和四氯乙烯的加標回收率分別為100.7%,99.6%。
研究結果表明,本方法前處理簡單,分離效果良好,定性離子豐度較大,回收率比較高,線性關系和檢出限良好,能夠同時對水樣中的三氯乙烯和四氯乙烯進行定性和定量檢測,質譜全部分析時間不到6min,相對標準偏差符合要求,加標回收率表現(xiàn)優(yōu)異,說明本方法用于工業(yè)廢水中三氯乙烯和四氯乙烯的檢測結果是可靠的,適合于工業(yè)廢水中三氯乙烯和四氯乙烯快速分析測定。
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