胡勇，李卓君，陳圓圓，彭瀏宇，胡倩，時明陽

(貴州醫(yī)科大學(xué) 1.公共衛(wèi)生學(xué)院;2.環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點實驗室，貴州 貴陽，550025)

水是生命之源，飲用水安全與否，直接關(guān)系到國民的生命健康。世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，世界上80%的疾病與飲水有關(guān)[1]。飲用水消毒的主要目的是去除水中病原微生物，防止霍亂、傷寒、痢疾等介水傳染病傳播[2]。氯化消毒具有消毒效果強(qiáng)、操作簡單、價格便宜等優(yōu)點；目前，已成為應(yīng)用最廣泛的飲用水消毒方法[3]。然而，氯能與水中某些有機(jī)、無機(jī)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生對人體有害的消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷、鹵代乙酸、鹵乙腈和致誘變化合物等，其中二氯乙腈(DCAN)是飲用水中含量最多的鹵乙腈[4]。研究發(fā)現(xiàn)，DCAN對人類危害大，具有致畸、致癌、致突變作用[5-7]。盡管目前我國飲用水國家標(biāo)準(zhǔn)中還沒有DCAN含量的檢測方法，也沒有對其濃度作出限制，但是世界衛(wèi)生組織飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則規(guī)定，DCAN含量不得超過20 μg/L[8]。因此，本實驗旨在建立一種檢測飲用水中DCAN的分析方法，以期為制定DCAN檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)提供一定的參考。

G市大學(xué)城師生和居民人數(shù)超過10萬，10萬師生和居民的飲用水安全顯得尤其重要。因此，我們采集G市大學(xué)城管網(wǎng)末梢水，并檢測其含量；該結(jié)果可為大學(xué)城居民和師生安全飲水提供科學(xué)的意見和建議。

1 對象與方法

1.1 儀器及試劑

GC-2010氣相色譜儀帶電子捕獲檢測器(日本島津公司)；OV-1701毛細(xì)管色譜柱(美國安捷倫公司)；微量進(jìn)樣針(上海安亭微量進(jìn)樣器廠)；AR1530 /C 型電子天平( 奧豪斯公司) ；Milli-Q 純水系統(tǒng)( 美國Millipore 公司) 。甲醇(色譜純，科密歐試劑有限公司)；二氯乙腈標(biāo)準(zhǔn)品(德國Dr. Ehrenstorfer公司)；甲基叔丁基醚(色譜純，山東西亞化學(xué)股份有限公司)；氯化鈉、磷酸溶液(分析純，科密歐試劑有限公司)；無水硫酸鈉(分析純，上海試四赫維化工有限公司)；高純氮氣、空氣和氫氣(貴陽申建公司)。

1.2 方法

1.2.1 色譜條件

OV-1701毛細(xì)管色譜柱(50 m×0.25 mm，0.33 μm)；載氣：高純氮氣(99.999%)；載氣流速(20 mL/min)；程序升溫：初始柱溫40 ℃保持5 min，以10 ℃/min升至145 ℃，保持5 min，以20 ℃/min升至200 ℃，保持10 min；進(jìn)樣口溫度：200 ℃；ECD檢測器：250 ℃；不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：2 μL。

1.2.2 采樣及樣品處理

采集時間及地點：于中午12:00點采集G市大學(xué)城A、B、C、D、E 5所大學(xué)的管網(wǎng)末梢水，天氣條件為晴天，氣溫22.5 ℃。用棕色采樣瓶進(jìn)行采集，采樣瓶中加入NH4Cl，避光保存。分別取25 mL樣品置50 mL燒瓶，磷酸溶液調(diào)節(jié)pH值為4.8～5.5，加10 g無水乙酸震蕩完全溶解，移至分液漏斗，程序升溫法分離DCAN,初始溫度40 ℃，加5 mL甲基叔丁基醚搖晃10 min后靜置5 min，以10 ℃/min速率升至145 ℃保持5 min，再以20 ℃/min速率升至200 ℃保持5 min，移取有機(jī)相待測。

2 結(jié)果

2.1 專屬性試驗

結(jié)果表明，在1.2.1的色譜條件下，甲醇溶劑峰、甲基叔丁基醚溶劑峰和DCAN的保留時間分別為5.154 min、9.664 min和13.552 min，三者峰完全分離，空白無干擾，滿足定量分析要求，見圖1～4。

圖1 DCAN標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.1 Standard chromatogram of DCAN

圖2 空白樣品色譜圖Fig.2 Blank samples chromatogram

圖3 空白樣品和DCAN標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.3 Blank samples and Standard chromatogram

圖4 樣品色譜圖Fig.4 Samples chromatogram

2.2 DCAN線性關(guān)系和最低檢出限試驗

在本實驗條件下，DCAN在0.1 μg/L～40 μg/L濃度范圍內(nèi)與其峰面積呈良好線性關(guān)系，線性方程為y=120.41x+520.02，相關(guān)系數(shù)為0.999 6；本方法的最低檢出限為0.08 μg/L,見表1。

表1 峰面積線性測定與最低檢出限結(jié)果
Table 1 Linear determination and minimum detection limit results(n=6)

濃度/(μg/L)123456平均值線性方程相關(guān)系數(shù)最低檢出限/(μg/L)0.1548.74543.38528.76530.14523.26517.78532.010.5584.18576.61579.82581.49580.23579.02580.222.5829.47816.23825.86810.21813.82830.64821.04101 754.051 759.061 711.711 709.911 704.591 705.431 724.12405 124.565 345.675 378.965 417.635 298.255 453.475 336.42y=120.41x+520.020.999 60.08

2.3 DCAN回收率及精密度試驗

向已知濃度水樣中加入高、中、低3種濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，按1.2.2處理后進(jìn)樣測定，每個水平測6次，樣品加標(biāo)回收率為93.6%～94.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.52%～3.31%，見表2。

表2 回收率與精密度測定結(jié)果
Table 2 Recovery and precision measurement results(n=6)

本底值/(μg/L)加標(biāo)/(μg/L)測定值/(μg/L)平均回收率/%RSD值/%0.480.50.9594.03.312.52.8293.62.45109.9594.71.52

2.4 樣品檢測結(jié)果

G市大學(xué)城10份管網(wǎng)末梢水樣DCAN含量在0.25～0.48 μg/L之間，見表3。

表3 樣品檢測結(jié)果
Table 3 Sample test results(n=10) μg/L

大學(xué)測定值12平均值A(chǔ)0.250.270.26B0.340.350.34C0.270.270.27D0.380.370.38E0.480.470.48

3 討論

DCAN的檢測在我國尚無相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，本實驗參照美國環(huán)保局USEPA 551.1進(jìn)行檢測分析。參考USEPA 551.1條件，進(jìn)樣口和檢測器溫度分別設(shè)定為200 ℃和250 ℃，色譜柱溫度參考USEPA 551.1條件分離時間較長。因此，本實驗主要對色譜柱條件進(jìn)行了優(yōu)化。在本實驗條件下，DCAN分離較好，且其保留時間為13.552 min，遠(yuǎn)小于文獻(xiàn)報道的25.21 min[8]；說明經(jīng)過實驗條件優(yōu)化，本方法能大幅提高分離效率，節(jié)省分離時間；且實驗方法精密度較高、檢測結(jié)果準(zhǔn)確，適合管網(wǎng)末梢水中DCAN含量檢測。

實驗中，水樣處理可能會影響其檢測值，加入無機(jī)鹽能夠更好的對DCAN進(jìn)行分離提純，起到強(qiáng)化萃取的作用。同時，pH值也是影響DCAN生成的重要因素，由于在堿性條件下，氯與水中天然有機(jī)物反應(yīng)催化鹵乙腈水解，并使鹵乙腈的穩(wěn)定性下降[7-10]，所以控制水樣pH值極其關(guān)鍵。本次實驗pH值控制在4.8～5.5，能夠有利于保存和檢測DCAN。本次實驗采樣時于采樣瓶中加入NH4Cl，能夠抑制鹵乙腈的水解，且在相似的時間點和天氣情況下采樣，能夠有效減少誤差。

用本實驗條件檢測G市大學(xué)城水樣中DCAN發(fā)現(xiàn)：5所大學(xué)DCAN濃度在0.25 μg/L～0.48 μg/L之間，遠(yuǎn)低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的20 μg/L限值，居民和師生不用擔(dān)心水中DCAN的危害。盡管DCAN濃度處于相對安全水平，但由于其在體內(nèi)具有蓄積毒性，有強(qiáng)烈的致畸、致癌和致突變作用；因此，仍需持續(xù)關(guān)注管網(wǎng)末梢水中DCAN的殘留問題和積極尋找有效的去除措施。

本實驗建立了一種快速、準(zhǔn)確度和精密度較高的管網(wǎng)末梢水中DCAN含量的分析方法，能為環(huán)境監(jiān)測部門監(jiān)測水中DCAN含量提供參考，值得推廣。同時，本實驗對G市大學(xué)城管網(wǎng)末梢水中DCAN含量的檢測結(jié)果，為G市大學(xué)城師生和居民的飲水安全提供科學(xué)依據(jù)。