張文錦,后小龍,韓子超
(甘肅省定西市環(huán)境監(jiān)測站,定西743000)
六溴環(huán)十二烷(HBCDD)是一種高溴含量的脂環(huán)族添加型阻燃劑,因其具有用量少、阻燃效果好、對材料物理性能影響小等特點,大量用于建筑物和汽車中經(jīng)處理的聚苯乙烯保溫板、高抗沖聚苯乙烯電氣和電子設備,也用于聚丙烯、苯乙烯樹脂、滌綸織物和合成橡膠涂層等,現(xiàn)已成為世界上僅次于十溴二苯醚和四溴雙酚A的第三大用量的阻燃劑。但研究發(fā)現(xiàn)HBCDD對生物體具有持久性、蓄積性的毒害作用。國際環(huán)保組織已將其列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(POPs)名單,歐盟將其列入《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS指令)管控物質(zhì);歐洲化學品管理局將其歸類為高關注度物質(zhì);挪威將其列入了國家禁止使用的化學物質(zhì)[1-2]。
目前,文獻主要針對食品、環(huán)境和生物體內(nèi)的六溴環(huán)十二烷的測定進行方法研究[3-5],對水體中六溴環(huán)十二烷的測定方法研究相對較少,主要采用的是液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)[6-7]。本工作參考相關文獻[8-15],以水體為測定對象,對樣品提取和色譜-質(zhì)譜條件進行優(yōu)化,建立固相萃?。瓪庀嗌V-質(zhì)譜法快速測定水體中六溴環(huán)十二烷的分析方法。
QP2010Ultra型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀;KQ-250B型超聲波發(fā)生器;XW-80A型漩渦混合器;H-1650型離心機;N-1100V-W/WD型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
標準儲備溶液:1.000g·L-1,稱取六溴環(huán)十二烷標準品0.001 0g,用丙酮溶解并定容至10mL。使用時用丙酮稀釋,配成1.0,2.0,5.0,10.0,20.0,50.0mg·L-1的標準溶液。
六溴環(huán)十二烷標準品(純度99.0%),甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷為色譜純,試驗用水為超純水。
1)色譜條件 Rtx-5MS色譜柱(30m×0.25mm,0.25μm);升溫程序:初始溫度120 ℃,保持1.5min;然后以20℃·min-1速率升溫至260℃,保持5.0min。進樣口溫度260℃;載氣為高純氦(純度大于99.999%),流量為1.2mL·min-1;不分流進樣;進樣體積為1μL。
2)質(zhì)譜條件 電子轟擊(EI)電離,電子能量70eV;離子源溫度230℃;色譜-質(zhì)譜接口溫度260℃;溶劑延遲3min;以全離子掃描(SCAN)定性,選擇離子掃描(SIM)定量。
水樣經(jīng)0.45μm濾膜過濾,再調(diào)節(jié)pH至2~3備用。依次取丙酮10mL、甲醇10mL、水10mL分別通過HLB固相萃取柱,并保持5min浸潤,使填料與溶劑完全接觸?;罨髮?0mL水樣通過萃取柱,流量10~15mL·min-1。用丙酮洗脫小柱,洗脫液經(jīng)過無水硫酸鈉收集到小試管中,再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至近干,然后用正己烷定容至1mL,按儀器工作條件進行測定。
六溴環(huán)十二烷溶于醇、酮、酯等有機溶劑,試驗以甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯為洗脫溶劑,回收率依次為 82.3%,73.3%,66.1%,92.1%,78.6%。因此,試驗選擇丙酮作為洗脫溶劑。
按試驗方法進行樣品預處理,考察HLB固相萃取柱、C18固相萃取小柱、XAD-2固相萃取柱等3種萃取柱對六溴環(huán)十二烷萃取效率的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過HLB固相萃取柱與C18固相萃取小柱后的樣品測定值非常接近,而經(jīng)過XAD-2固相萃取柱的樣品測定值則明顯偏低;與C18固相萃取小柱相比,HLB固相萃取柱的凈化效果較好,雜峰更少。因此,試驗選擇HLB固相萃取柱作為凈化柱。
試驗考察不同升溫速率(15,20,25,30 ℃·min-1)對目標化合物的分離情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn):當升溫速率為20℃·min-1時,不僅出峰快、峰形好且能有效分離;而當升溫速率達到25℃·min-1時,盡管出峰更快,但有干擾并且響應不高。因此,優(yōu)化的升溫程序如下:初始溫度120℃,保持1.5min;然后以20℃·min-1速率升溫至260℃,保持5.0min。在優(yōu)化后的升溫程序下,10.0mg·L-1六溴環(huán)十二烷標準溶液的總離子流圖見圖1。
圖1 六溴環(huán)十二烷標準溶液的總離子流圖Fig.1 TIC chromatogram of standard solution of HBCDD
在優(yōu)化條件下對1.0,2.0,5.0,10.0,20.0,50.0mg·L-1的六溴環(huán)十二烷標準溶液系列進行測定,以質(zhì)量濃度(x,mg·L-1)為橫坐標,峰面積(y)為縱坐標繪制標準曲線。結(jié)果表明:六溴環(huán)十二烷的線性范圍為1.0~50.0mg·L-1,線性回歸方程為y=3.27×106x+1.65×104,相關系數(shù)為0.999 3。
按3倍信噪比計算得檢出限(3S/N)為1.0mg·kg-1,按 10 倍信噪比計算得測定下限(10S/N)為5.0mg·kg-1。
向空白水樣中添加高、中、低3個濃度水平的標準溶液,按試驗方法平行測定6次,計算其加標回收率和相對標準偏差(RSD),結(jié)果見表1。
表1 精密度與回收試驗結(jié)果(n=6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表1可知:六溴環(huán)十二烷的加標回收率為91.3%~108%,測定值的相對標準偏差為3.6%~5.7%,本方法可滿足檢測要求。
按試驗方法分析3個水樣,結(jié)果未檢出六溴環(huán)十二烷。
本方法采用固相萃?。瓪庀嗌V-質(zhì)譜法測定水體中六溴環(huán)十二烷。該方法簡便快速、靈敏度高、檢出限低、精密度和準確度較高,能夠滿足大批量樣品分析的要求。
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