林智豪, 郭 瑩, 林偉樺
(中山市小欖水質(zhì)檢測有限公司,廣東 中山 528415)
消毒副產(chǎn)物會使飲用水的致癌風(fēng)險明顯增大,且鹵代乙酸(HAAs)的致癌風(fēng)險[1-2]遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他消毒副產(chǎn)物的總和。鹵代乙酸中以二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)含量最大,致癌風(fēng)險分別是三氯甲烷的50和100倍,已被美國國家環(huán)境保護(hù)局(USEPA)定義為人類潛在的致癌物,并對其含量做出了明確規(guī)定?!渡铒嬘盟l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5749—2006)也規(guī)定了二氯乙酸和三氯乙酸的限值,分別為 0.05 和 0.1 mg/L[3]。
通常采用氣相色譜法(GC)檢測二氯乙酸和三氯乙酸[4],此外還有氣相色譜質(zhì)譜法(GC -MS)、高效液相色譜法(HPLC)和高效毛細(xì)管電泳法(CE)。但由于水樣需要較長時間的萃取、濃縮和衍生等前處理,步驟復(fù)雜,重現(xiàn)性差,且大部分萃取試劑和衍生試劑對環(huán)境和人體健康有害,因而應(yīng)用不廣泛。筆者采用離子色譜法,在測定飲用水中6種陰離子的基礎(chǔ)上,增加二氯乙酸與三氯乙酸的檢測,無需進(jìn)行樣品前處理,直接進(jìn)樣,具有操作方便、靈敏度高、效率高、環(huán)保等優(yōu)點。
Metrohm 861 Advanced Compact IC離子色譜儀,Millipore超純水系統(tǒng)。
氯化物、氟化物、硝酸鹽、溴化物、硫酸鹽、磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液,l000 mg/L。
二氯乙酸、三氯乙酸,100 mg/L。其余試劑均為優(yōu)級純,所用溶液均采用電阻率為18.3 MΩ·cm的超純水配制。
色譜柱:Metrosep A Supp7-250/4.0陰離子分離柱,淋洗液為 3.6 mmol/L Na2CO3溶液,經(jīng)0.22 μm膜過濾,流速為0.8 mL/min,進(jìn)樣體積為 50 μL,分離柱的溫度為45℃,以峰面積定量。
水樣經(jīng)采集后立即置于聚乙烯瓶中,并在4℃下封閉避光保存,水樣經(jīng)過0.45μm膜過濾后直接進(jìn)樣測定。
在日常檢測中,水中所含的陰離子種類多而復(fù)雜,含量也存在差別。為了使二氯乙酸與三氯乙酸能與水中其余陰離子有效分離,分離柱選擇具有較高的柱容量和較好分離效率的Metrosep A Supp 7-250。
淋洗液通常都是電解質(zhì),在陰離子分析中主要為弱酸鹽。選擇淋洗液是離子色譜分析中的一個重要步驟,直接影響各離子間分離度的大小。三氯乙酸是強(qiáng)保留物質(zhì),必須采用對固定相親和力更強(qiáng)的淋洗液才能將其洗脫。
通過考察不同濃度的Na2CO3溶液,發(fā)現(xiàn)較低濃度Na2CO3溶液雖然也能將三氯乙酸洗脫下來,但洗脫時間太長,而且容易造成三氯乙酸的峰形嚴(yán)重拖尾變形;濃度太高的Na2CO3溶液會導(dǎo)致基線噪音增大,壓力增加明顯,且弱保留陰離子之間分離效果變差,使二氯乙酸與硫酸根不能完全分離。通過實驗,選擇3.6 mmol/L Na2CO3溶液作為淋洗液,各離子之間的分離效果良好。
飲用水中通常含有較高含量的氯離子、硝酸鹽、硫酸鹽等,而二氯乙酸和三氯乙酸的含量則非常低。對此,開展干擾試驗,各離子濃度如下:F-,0.2 mg/L;Cl-,0.1 mg/L;Br-,0.1 mg/L;DCAA,0.2 mg/L;NO3-,0.1 mg/L;PO34-,0.1 mg/L;SO24-,0.1 mg/L;TCAA,0.2 mg/L。結(jié)果表明,將柱溫控制在45℃下各離子能達(dá)到有效的分離,如圖1所示。
圖1 2種鹵代乙酸同6種常規(guī)陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜
在既定的色譜條件下,對8種物質(zhì)進(jìn)行線性回歸分析和檢出限測定,其相關(guān)系數(shù)r達(dá)到0.9991及以上,結(jié)果見表1??梢钥闯?,被測物的檢出限均為μg/L級,可滿足飲用水痕量測定的要求。
表1 線性方程與檢出限
續(xù)表1
在純水空白樣中分別加入各物質(zhì)的混合標(biāo)樣進(jìn)行測定,連續(xù)進(jìn)樣6次,得到的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2??梢钥闯?,數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好,各物質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10%以內(nèi),加標(biāo)回收率在93.4% ~104%,準(zhǔn)確度好,能滿足飲用水測定的要求。
表2 回收率與精密度
利用離子色譜分析儀對常見的水中陰離子進(jìn)行分析,并建立同時測定水中二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)含量的方法。結(jié)果表明:6種陰離子和2種消毒副產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差良好,平均回收率符合要求,適合于飲用水和地表水的檢測。