段立紅 張霈 齊翠翠
(新疆昌源水務(wù)科學(xué)研究院有限公司 新疆烏魯木齊 830000)
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化和工業(yè)化產(chǎn)生的大量污染物被排放在自然界中,難以降解。其中,水環(huán)境尤其是地表水的污染,已成為一個事關(guān)公共安全和健康的重要問題[1]。水環(huán)境中對生態(tài)系統(tǒng)危害最大的是有機物污染,其中,多氯聯(lián)苯(PCBs)具有持久性、疏水性、脂溶性及三致(致癌、致畸、致突變)等特點[2],還能夠在食物鏈中不斷累積[3],對人體健康造成嚴重威脅。因此,準確分析地表水中的PCBs含量至關(guān)重要,但是傳統(tǒng)的液液萃取法存在操作強度大、耗時長、溶劑消耗量高的缺點[4],故本文對此開展研究,建立氣質(zhì)聯(lián)用法測定地表水中8種多氯聯(lián)苯的方法,以期為相關(guān)人員提供參考。
氣相色譜-質(zhì)譜法(Agilent,美國安捷倫);毛細管色譜柱(Agilent HP-5MS,30 m×0.32 mm×0.25 μm);超純水制備系統(tǒng)(法國威立雅Flex);全自動固相萃取儀(普利泰科);C18固相萃取柱(安譜)。
多氯聯(lián)苯(PCB-Mix18,混標10 μg/mL,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司);甲醇(色譜純,F(xiàn)isher公司);正己烷(色譜級,F(xiàn)isher);乙酸乙酯(色譜級,F(xiàn)isher);鹽酸;無水硫酸鈉(分析純,天津致遠化學(xué)試劑有限公司);氫氧化鈉;超純水(現(xiàn)制備)。
2.2.1 色譜條件
程序設(shè)定:初始120℃,保持1min,以20℃/min速率升溫至180℃,再以5℃/min速率升溫至280℃;進樣方式:不分流進樣;進樣量:1 μL;進樣口溫度:270℃;傳輸線溫度:270℃;載氣流量(He):1.00mL/min。
2.2.2 質(zhì)譜條件
電離方式:EI源;掃描方式:SIM;離子源溫度:250℃;電子能量:70eV;選擇性掃描離子:256、258、260、292、290、294、326、328、324、360、362、364、394、396和398。
將有機物在質(zhì)譜中的特征碎片峰與NIST14質(zhì)譜譜庫中的標準信息進行對照,并結(jié)合色譜保留時間對PCBs單體進行定性。采用外標法定量:將各PCBs單體標準物的特征碎片峰響應(yīng)值同其質(zhì)量濃度相對應(yīng),繪制20.0~500.0 μg/L系列濃度的標準曲線,結(jié)合實際樣品中PCBs單體標準物的特征峰響應(yīng)值,計算樣品中的PCBs含量。
實驗結(jié)果表明,在該色譜質(zhì)譜條件下,6種PCBs單體可以得到很好的分離,具體測定參數(shù)見表1。
表1 質(zhì)譜參數(shù)
圖1 8種多氯聯(lián)苯單體化合物的SIM圖
圖2 PCB28子離子圖
圖3 PCB 52子離子圖
圖4 PCB101子離子圖
圖5 PCB 118(PCB 123)子離子圖
圖6 PCB 128子離子圖
圖7 PCB 153子離子圖
圖8 PCB 153子離子圖
分別吸取不同體積的濃度為10 μg/mL的PCBs標準溶液,配制成濃度為20.0、50.0、100.0、200.0和500.0 μg/L的標準系列,用正己烷稀釋至1.0 mL,密封,混勻。按照2.2項的分析條件進行測定,數(shù)據(jù)見表2。
表2 8種PCBs單體化合物的線性范圍、回歸方程和相關(guān)系數(shù)
3.3.1 精密度試驗
精密移取適量PCBs有證標準溶液,配制成低、中、高3個水平濃度,平行測定6次,結(jié)果見表3。
表3 在自來水中添加低、中、高3個水平的精密度(n=6)
由此可見,8種PCBs單體化合物高、中、低濃度水平的RSD值均<5%,精密度能夠達到相關(guān)質(zhì)控要求。
3.3.2 準確度試驗
取地表水為實驗樣品,添加一定量的PCBs標準溶液,按照2.3.1方法進行處理,低、中每個添加水平平行測定6次。結(jié)果表明,這8種PCBs單體化合物的低、中濃度水平的加標回收率均在80%~100%之間,符合方法學(xué)要求。
本文選擇水樣加標的方式,重復(fù)進樣8次,通過以下公式計算該方法的檢出限:
式中,MDL表示方法檢出限,單位為μg/L;t表示滿足一定置信度的值;n為測定次數(shù);S表示n次平行測定的標準偏差。
當(dāng)n為8時,自由度為7,t為2.998。因此,8種PCBs單體的檢出限分別為:0.05 μg/L、0.10 μg/L、0.10 μg/L、0.12 μg/L、0.07 μg/L、0.07 μg/L和0.10 μg/L;當(dāng)以4倍檢出限為測定下限時,8種PCBs單體的測定下限分別為:0.20 μg/L、0.40 μg/L、0.40 μg/L、0.48 μg/L、0.28 μg/L、0.28 μg/L和0.40 μg/L。
隨機抽取我市周邊的地表水作為試驗水樣,按照本文所述方法進行分析檢測,結(jié)果均未檢出。
本文建立了一種采用固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測地表水中8種PCBs的方法,與國家標準方法相比,該方法不僅操作簡便、安全準確、重現(xiàn)性好、靈敏度高、節(jié)省溶劑,且能夠大大縮短分析時間,方法檢出限和測定下限均低于國家標準方法,具有一定的實用價值。