馮若矩，袁 姁，王小敏，梁時軍，李 晉

(1.四川省南充生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 南充 637000;2.四川省圖書館，四川 成都 610000)

1 引言

含酚廢水是當今世界上危害大、污染范圍廣的工業(yè)廢水之一，是環(huán)境中水污染的重要來源[1]。這些廢水通過揮發(fā)、沉降、滲透等方式進入地表水和地下水，地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB 3838-2002)將酚類化合物中的2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚作為集中式生活飲用水地表水源地特定監(jiān)測項目[2，3]。水質(zhì)中酚類化合物的分析，目前有氣相色譜法[1]、氣相色譜-質(zhì)譜法[4]、液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜法等[5]。其中，氣相色譜-質(zhì)譜法比氣相色譜法定性更準確，液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜法包含的酚類化合物類別太少，僅4種硝基酚類化合物。目前絕大部分實驗室選擇的是2015年7月1日實施的《水質(zhì) 酚類化合物的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 744-2015)，該方法通過衍生化的前處理方式，適用于多種酚類化合物的測定[6，7]?；趯嶒炇以O(shè)備的限制，本次新方法的實驗室驗證采用液液萃取前處理方式。

2 材料與方法

2.1 方法原理

在酸性條件下(pH≤1)，用液液萃取法提取水樣中的酚類化合物，經(jīng)五氟芐基溴衍生化后用氣相色譜-質(zhì)譜法分離檢測，以色譜保留時間和質(zhì)譜特征離子定性，外標法或內(nèi)標法定量[8]。

2.2 樣品

2.2.1 樣品的采集與保存

本文所有樣品均嚴格參照相關(guān)規(guī)定進行采集和保存[3,9]。樣品采集后保存在棕色玻璃瓶中，用硫酸溶液將水樣調(diào)節(jié)至pH≤2。水樣充滿樣品瓶并密封，4 ℃下避光保存。注意樣品采集過程中不可用水樣沖洗樣品瓶。

2.2.2 液液萃取

稱取15 g氯化鈉加入到水樣中，輕輕振搖使其溶解。量取25 mL二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液，振搖萃取10 min。靜置至有機相和水相充分分離，收集有機相，并經(jīng)無水硫酸鈉除水。重復(fù)3次上述萃取步驟，合并萃取液于濃縮管中。最后經(jīng)過氮吹濃縮并更換到丙酮溶劑中，定容至約8 mL[10，11]。

2.2.3 衍生化反應(yīng)

在8 mL上述丙酮萃取濃縮液中，依次加入100 μL五氟芐基溴衍生化試劑和100 μL K2CO3溶液。蓋好瓶塞，輕輕振搖、混勻后置于60 ℃下衍生60 min后，冷卻至室溫。通過氮吹濃縮裝置將溶劑體系更換至正己烷，濃縮定容至1.0 mL，在上述定容后的溶液中準確加入5.0 μL內(nèi)標標準使用液，使內(nèi)標物在溶液中濃度為500 μg/L，待測[3,12，13]。

2.3 儀器參考條件

氣相色譜條件：進樣口溫度:270 ℃，不分流進樣;柱流量:1.0 mL/min(恒流);柱箱溫度:50 ℃，以 8 ℃/min升溫至250 ℃并保持10 min;進樣量:1.0 μL。

質(zhì)譜參考分析條件：四極桿溫度:150 ℃;離子源溫度:230 ℃;傳輸線溫度:280 ℃;掃描模式:選擇離子掃描模式(SIM)，溶劑延遲時間:5 min。

3 結(jié)果與分析

3.1 標準樣品測試譜圖

采用液液萃取，用內(nèi)標法定量，配制含有酚類化合物的標準序列，分別為0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、1.00 mg/L、2.40 mg/L。對濃度為2400 μg/L的標準樣品進行測定，確定本實驗室儀器上各組分的保留時間[14]。3-甲酚為15.439 min，2-甲酚為15.815 min，4-甲酚為15.951 min，2-氯苯酚為16.788 min，2,6-二氯苯酚為18.297 min，2,4-二氯苯酚為19.068 min，2,4,6-三氯苯酚為19.959 min，2,4,5-三氯苯酚為20.985 min，4-硝基酚為21.398 min，五氯酚為24.393 min。其標準樣品的圖譜見圖1。

注：1為3-甲酚；2為2-甲酚；3為4-甲酚；4為2-氯苯酚；5為2,6-二氯苯酚；6為2,4-二氯苯酚；7為2,4,6-三氯苯酚；8為2,4,5-三氯苯酚；9為4-硝基酚；10為五氯酚

3.2 空白實驗

用實驗用水代替實際水樣，按照2.2節(jié)要求制備空白試樣，取1.0 μL制備完成的空白試樣，對其平行測定6次。6次測定濃度均低于方法檢出限，符合實驗標準[15]。

3.3 校準曲線

按照儀器參考條件進行分析，得到不同濃度各目標化合物的質(zhì)譜圖，記錄各目標化合物的保留時間和定量離子質(zhì)譜峰的峰面積，按內(nèi)標法計算平均相對相應(yīng)因子，內(nèi)標物濃度為500 μg/L。將標準系列中每個濃度點五氟芐基溴衍生物定量離子的峰面積與其內(nèi)標物定量離子的峰面積進行比值，得出各個濃度點的相對響應(yīng)因子，計算均值得平均相對響應(yīng)因子。10種目標化合物的線性范圍均為100～2400 μg/L，校準曲線r均大于0.995。目標化合物3-甲酚-PFB、2-甲酚-PFB、4-甲酚-PFB、2-氯苯酚-PFB、2,6-二氯苯酚-PFB、2,4-二氯苯酚-PFB、2,4,6-三氯苯酚-PFB、2,4,5-三氯苯酚-PFB、4-硝基酚-PFB、五氯酚-PFB的線性方程分別為y=2.114x-0.1875(R2=0.997)、y=2.208x-0.1854(R2=0.998)、y=2.295x-0.1773(R2=0.998)、y=1.001x-0.05276(R2=0.999)、y=0.4152x-0.02055(R2=0.999)、y=0.5928x-0.01485(R2=0.997)、y=0.2165x-6.991×10-3(R2=0.9999)、y=0.3706x-5.093×10-3(R2=0.9999)、y=0.1454x-0.02413(R2=0.991)、y=0.1357x+8.663×10-4(R2=0.9999)，上述式中y為響應(yīng)比，x為酚類化合物濃度比(表1)。

表1 化合物保留時間及線性范圍

3.4 方法檢出限、測定下限

采用液液萃取的方式，用內(nèi)標法定量分析，按照樣品分析的全部步驟，重復(fù)7次空白試驗，計算7次平行測定的標準偏差。根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2010)中相關(guān)規(guī)定，按照公式計算方法檢出限，以4倍方法檢出限為測定下限。10種酚類化合物的檢出限范圍在0.13～0.22 μg/L，測定下限范圍在0.5～0.8 μg/L。具體方法檢出限、測定下限測試見表2。

表2 方法檢出限、測定下限測試 μg/L

3.5 方法精密度測試

采用液液萃取法，對酚類化合物0.4 μg/L、1.6 μg/L 、9.6 μg/L 3種不同濃度的加標空白水樣進行測定，每個濃度平行測定6組空白加標水樣，計算平均值、標準偏差、相對標準偏差，驗證實驗方法的精密度，測得3種加標濃度的相對標準偏差分別為2.6%～7.5%、1.9%～9.5%、2.2%～10.0%。測定詳細結(jié)果如表3所示。

表3 液液萃取法精密度

3.6 方法準確度測試

對實際水樣加標測定，對地表水加標濃度0.4 g/L，工業(yè)廢水加標濃度1.6 g/L，生活廢水加標濃度9.6 g/L三種不同類型水樣進行6次加標回收率測定，回收率為62.0%～82.0%、60.6%～70.6%、60.4%～70.4%，結(jié)果如表4所示。根據(jù)以上結(jié)果，采用衍生化液液萃取的方式，通過空白試驗、精密度、準確度分析，測定結(jié)果符合HJ704-2014的質(zhì)控要求，本實驗室具備酚類化合物氣相色譜-質(zhì)譜法的測定條件[16]。

表4 實際樣品加標測試

4 討論與建議

(1)衍生化試劑五氟芐基溴屬于催淚物質(zhì)，實際操作中應(yīng)佩戴護目鏡、防毒面具，同時存儲五氟芐基溴也要做好密封措施。

(2)酚類化合物前處理過程繁瑣，濃縮液成分復(fù)雜，對儀器損傷較大。如若儀器響應(yīng)變低，應(yīng)及時清洗進樣口；樣品濃度較高會存在記憶效應(yīng)，可通過分析空白樣品，直至空白樣品中目標化合物的濃度低于檢出限，再進行下一個樣品的分析。

(3)衍生化反應(yīng)溫度務(wù)必精確，同時要做好密封措施，建議使用帶旋鈕的10 mL規(guī)格的小試管，方便后一步的濃縮轉(zhuǎn)溶。

(4)本方法由于要添加100 μL的碳酸鉀水溶液，導(dǎo)致最終轉(zhuǎn)溶成1mL正己烷體系濃縮液時，底部會殘存100 μL水。建議在最后定容前，增加除水步驟，再經(jīng)過氮吹濃縮定容。該優(yōu)化措施其他實驗室可參考使用。

5 結(jié)論

10種酚類化合物的線性范圍均為100～2400 μg/L，校準曲線線性良好(r>0.995)，檢出限范圍在0.13～0.22 μg/L，測定下限范圍在0.5～0.8 μg/L；對3種濃度的空白試樣加標進行測定，測得的相對標準偏差分別為2.6%～7.5%、1.9%～9.5%、2.2%～10.0%；對3種不同的水體進行水樣加標測定，測得的回收率為62.0%～82.0%、60.6%～70.6%、60.4%～70.4%。該方法操作簡便，對酚類化合物的覆蓋面較廣，準確度與精密度較好，能夠滿足水質(zhì)中多種酚類化合物的檢測要求。