胡鳳玲
(上海同納建設工程質(zhì)量檢測有限公司,上海200331)
多氯聯(lián)苯(PCBs)屬于致癌物質(zhì),容易累積在脂肪組織,造成腦部、皮膚及內(nèi)臟的疾病,并影響神經(jīng)、生殖及免疫系統(tǒng)。
少量的多氯聯(lián)苯(PCBs)并不會引起急性毒性,而是會慢慢的侵入人體。傷害人體的肝、腎臟以及心臟,還會縮小其體積,減輕重量。甚至某些多氯聯(lián)苯能融入細胞的DNA 中,導致遺傳因子紊亂,促使癌癥的產(chǎn)生。
多氯聯(lián)苯(PCBs)對環(huán)境的污染途徑有:電器泄漏、生產(chǎn)和運輸泄漏和含有PCBs 的制劑的蒸發(fā)和濾出,也可由操作、處理不當泄漏、焚燒時從煙囪排出、及電廠污水直接排放到水體中等。
因此對于快速分析水質(zhì)中的多氯聯(lián)苯至關(guān)重要。目前國內(nèi)存在的檢測標準為HJ 715-2014《水質(zhì) 多氯聯(lián)苯的測定 氣相色譜- 質(zhì)譜法》。本文中采用液液萃取方式提取水質(zhì)中的多氯聯(lián)苯,富集濃縮后,經(jīng)氣相色譜質(zhì)樸聯(lián)用儀定量檢測。
采用液液萃取的方式,萃取樣品中的多氯聯(lián)苯。萃取液經(jīng)過脫水、濃縮、凈化、定容后,選用選擇離子模式經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜儀分離、檢測。根據(jù)保留時間、離子碎片及不同離子豐度比定性,內(nèi)標法定量。
1.1.1 二氯甲烷:農(nóng)殘級。
1.1.2 無水硫酸鈉:馬弗爐中450℃下加熱4h 除水與部分有機物。
1.1.3 硫酸溶液(1+1)。
1.1.4 K-D 濃縮裝置。
1.1.5 GC-MS,EI 源。
1.1.6 色譜柱:DB-5MS,30m*0.25mm*0.25um。
1.1.7 氦氣:純度>99.999%。
1.1.8 一般實驗室常用儀器和設備。
1.2.1 18 種多氯聯(lián)苯(PCBs)混標標準品,100μg/ml;Cat No:131209-03-1ML。
1.2.2 EPA 8270 內(nèi)標,4000μg/ml;Cat No:110001-01。
1.2.3 十氯聯(lián)苯,1000μg/ml;Cat No:030301-07-1ML。
1.2.4 十氟三苯基膦(DFTPP)標準溶液,1000μg/ml;Cat No:010125-01-1ML。
1.3.1 18 種多氯聯(lián)苯(PCBs)中間液配制
取一定量的多氯聯(lián)苯(1.2.1),用二氯甲烷(1.1.1)稀釋濃度均至10μg/ml。
1.3.2 EPA 8270 內(nèi)標中間液的配制
以微量針移取一定量EPA 8270 內(nèi)標(1.2.2),配成10μg/ml的儲備液。
1.3.3 十氯聯(lián)苯替代物 中間液的配制
取一定量的十氯聯(lián)苯(1.2.3),配制成10μg/ml 的中間儲備液。
按照HJ/T91 和HJ/T164 的相關(guān)規(guī)定采集樣品。樣品應收集在棕色玻璃樣品瓶中,水樣充滿樣品瓶。在4℃下避光保存,7d 內(nèi)完成萃取。
分液漏斗中加入50g 氯化鈉(1.1.2),搖勻并準確量取水樣1L 于2L 的分液漏斗中,加入60ml 二氯甲烷(1.1.1),加入25ml替代物標準貯備液(1.2.3)振蕩3min 后靜置分層,收集萃取液。用硫酸溶液(1.1.3)調(diào)節(jié)水樣的pH<2,重復萃取兩次,合并三次的萃取液至250ml 樣品瓶中,加入足量無水硫酸鈉(1.1.2)脫水。在漏斗中放入濾紙,加入適量無水硫酸鈉(1.1.2),將萃取液過濾至K-D 裝置中濃縮至1.0ml 以下,并用二氯甲烷定容至1ml,GC-MS 待測。
注:必要時需凈化。
1.5.1 儀器條件
1.5.1.1 氣相色譜條件
進樣口溫度:290℃,進樣方式為不分流;
進樣量:1μl,柱流量1.0ml/min;
初始溫度:100℃,維持0min;
20℃/min 升溫至230℃,維持0min;
3℃/min 升溫至239℃,維持2min;
20℃/min 升溫至300℃,維持3min。
1.5.1.2 質(zhì)譜條件
電子轟擊源:EI 源
離子源溫度:230℃;四級桿溫度:150℃;
傳輸線溫度:300℃;離子化能量:70eV;
溶劑延遲:5.6min;掃描模式:選擇離子模式(SIM)。
1.5.2 儀器性能校準
儀器使用前用全氟三丁胺對質(zhì)譜儀進行調(diào)諧,產(chǎn)生的DFTPP 質(zhì)譜圖必須符合特定的原子質(zhì)量強度標準。
1.5.3 校準曲線的建立
移取不同體積的PCBs 貯備液(1.3.1),配制成濃度為10、20、50、100、200、500ng/ml 的標準系列。別取標準系列200μl,加入5μl 內(nèi)標貯備液(1.3.2)和5μl 替代物標準貯備液(1.3.3),按儀器測定條件(1.5.1)進樣測定,得到不同濃度下的目標化合物的TIC 圖。以濃度比作橫軸,以其定量離子的豐度與內(nèi)標化合物定量離子的豐度之比作縱軸,繪制標準曲線。在本研究的測定條件下(1.5.1)總離子流圖見圖1。
圖1 PCBs 總離子流圖
1.6.1 定性分析
以目標化合物的保留時間(RT)、碎片離子質(zhì)荷比(m/z)、離子比例(Q)定性。
1.6.2 定量分析
以選擇離子模式(SIM)模式采集數(shù)據(jù),內(nèi)標法定量。
樣品濃度計算:
在本文推薦的測定條件下,測定水質(zhì)中0.01μg/L、0.05 μg/L、0.20μg/L 的樣品,實驗室內(nèi)回收率分別為82%~126%,81%~113%,79%~114%;相對標準偏差分別為0.86%~5.53%,0.58%~2.545%,0.37%~1.18%。
1.8.1 校準曲線的控制
線性擬合的相關(guān)系數(shù)γ≥0.990,否則需重新繪制校準曲線。
1.8.2 校準曲線有效性控制
分析樣品之前,應選擇曲線上的某個濃度核查曲線的有效性:其測定結(jié)果相對偏差應小于20%(除部分不穩(wěn)定化合物),內(nèi)標峰面積應不低于標準曲線中內(nèi)標峰面積的±50%,不然需重新繪制校準曲線。
1.8.3 空白及干擾
每批來樣最少做一次方法空白,以排除方法中帶來的干擾。若方法空白中目標化合物有檢出,應查找原因并排除,至空白檢驗合格后,或者適當提高檢出限才能繼續(xù)進行樣品分析。
1.9.1 實際應用
若樣品中目標化合物超過校準曲線的上限,或者干擾到了內(nèi)標的響應,可對待測樣品進行稀釋,或減少取樣量重新分析。
若樣品中化合物濃度過高,儀器系統(tǒng)會有殘留,應隨后進一針或多針溶劑空白,至空白中無殘留后再分析后面的樣品。
1.9.2 儀器維護
應及時對儀器系統(tǒng)進行維護,以保證物質(zhì)的響應正常及儀器的正常運行。
為了提高檢測的靈敏度,本文采用選擇離子模式采集數(shù)據(jù)。在制定MS 方法的時候要考慮兩個方面:一是監(jiān)測時間的問題,分組的時候盡量選擇分離度大的兩個物質(zhì)之間;二是每個每段時間的循環(huán)次數(shù)不小于3,以保證采集的數(shù)據(jù)可以準確定量。由于同氯數(shù)的目標物為同分異構(gòu)體,做好分組既可以減少儀器維護后帶來的保留時間的偏移問題,又可以準確定量。選擇離子分組及分段見表1。
表1 監(jiān)測時間段設置
比對HJ 715-2014《水質(zhì) 多氯聯(lián)苯的測定 氣相色譜- 質(zhì)譜法》中的前處理方式,本研究使用二氯甲烷作為萃取液。二氯甲烷的提取能力較強,因此可以很好的提取水中的多氯聯(lián)苯。同時二氯甲烷的沸點為39.75 ℃,濃縮時更為容易。此外二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的,其毒性僅為四氯化碳毒性的0.11%。
對比HJ 715-2014《水質(zhì) 多氯聯(lián)苯的測定 氣相色譜- 質(zhì)譜法》中的測定參數(shù)及運行條件,根據(jù)2.2 的條件,本文中的儀器運行條件優(yōu)化為1.5.1,在此條件下各化合物的檢出限、回收率、精密度也可滿足要求。
3.1 通過定性定量離子的選擇以及合適的監(jiān)測時間段可以很好的避免保留時間小幅度改變造成的無法監(jiān)測到目標物的問題。
3.2 以二氯甲烷做水中多氯聯(lián)苯的提取劑,可以更快的完成提取液的濃縮和目標化合物的富集。
3.3 采用經(jīng)過優(yōu)化的色譜條件及質(zhì)譜條件,不僅可以節(jié)約運行時間,提高工作效率;還可以一定程度提高部分化合物的響應值,同時也保證了化合物的方法檢出限、精密度、準確度。