方法提要
六六六、滴滴涕、六氯苯、苯並 (a) 芘等易溶於正己烷有機溶劑。方法利用正己烷液-液萃取地下水中上述半揮發性有機汙染物,樣品提取液經濃縮、富集後氣相色譜-電子捕獲檢測器檢測六六六、滴滴涕、六氯苯等 11 種有機氯農藥,高效液相色譜-熒光 -紫外檢測器串聯檢測苯並 (a) 芘。
方法適用地下水、地表水中六六六、滴滴涕、六氯苯、苯並 (a) 芘等 12 種半揮發性有機汙染物的測定。方法檢出限與儀器靈敏度和樣品基質等條件有關。當取樣量為1.0L 時,本方法檢出限在 0.5~ 1.0ng / L 之間。
儀器
氣相色譜儀,帶電子捕獲檢測器。
高效液相色譜儀,帶熒光檢測器和紫外檢測器。
旋轉蒸發器。振蕩器,具有調速、定時功能。
12 位恒溫水浴、可控氣流氮吹儀。
帶內襯有聚四氟乙烯膜的螺旋蓋 1L 棕色樣品瓶。
1L 分液漏鬥,帶聚四氟乙烯活塞。
10μL、50μL、100μL、1000μL 微量註射器。
帶有 1mL 定量管的 25mL KD 濃縮瓶。
色譜柱 美國 J&W 公司,DB-5,30m × 0.25mm,0.25μm 膜厚; 或澳大利亞 SGE公司,HT8,25m × 0.22mm,0.25μm 膜厚; Rtx?- CLPesticides2 毛細管色譜柱 (30m ×0.25mm,膜厚 0.25μm) ; Water 公司 LC-PAH 專用不銹鋼柱分析柱 (250mm × 4.6mm,顆粒直徑 5μm) ; C18液相色譜柱,250mm × Φ4.6mm,填料粒徑為 5μm 的不銹鋼柱。
試劑
無水硫酸鈉,氯化鈉 優級純,分別在 600℃ 馬弗爐中灼燒 4h,放置在幹燥器中備用。
正己烷、丙酮、甲醇 均為農殘級。正己烷、丙酮濃縮 100 倍後目標化合物濃度低於方法檢出限以下。甲醇濃縮 10 倍後目標化合物濃度低於方法檢出限以下。
標準儲備溶液 滴滴涕和六六六有機氯農藥混合標準溶液、六氯苯、苯並 [a] 芘,均購自國家標準物質研究中心; 所有的標準溶液均在 -18℃下保存備用。
替代物標準溶液 2,4,5,6-四氯間二甲苯、二丁基氯菌酸酯分別為 50μg/mL、100μg / mL,以正 己烷 逐 級 稀 釋配 制成 濃 度為 1.0μg / mL 的標準 溶液。三 聯 苯,稱 取0.0100g 三聯苯 (購自美國 SUPELCO 公司) 於 100mL 容量瓶中,甲醇溶解、定容。再用甲醇逐級稀釋儲備液配制成質量濃度為 1.0μg/mL 的標準溶液。所有的替代物標準溶液均應在 -18℃保存。在試樣處理前分別將替代物標準加入到每壹個空白、試樣中,用以監測分析過程中是否存在汙染、幹擾和基體效應等。標準系列中也應添加相同量的替代物標準。
載氣 氮氣,純度 99.999%。
針頭過濾器 孔徑 0.45μm,直徑 4mm,聚四氟乙烯濾膜。
樣品的采集與保存
1) 將水樣緩慢加入預清洗的 1L 棕色樣品瓶中至瓶滿,頂上不留空間,迅速擰緊內襯有聚四氟乙烯膜的螺旋瓶蓋,立刻貼上標簽,標明有關信息後放入低溫冷藏設備中,並盡快送實驗室檢測。
2) 未被及時分析樣品,需在 4℃ 下冷藏保存。樣品需在 7d 內提取,40d 完成檢測。每個樣品壹般采雙樣或更多樣品數。
分析步驟
1) 有機氯農藥、苯並 [a] 芘的提取。將 1.0L 水樣轉入已加有 30gNaCl 的分液漏鬥中,用 15mL 丙酮分三次潤洗樣品瓶內壁並倒入分液漏鬥中,隨後再分別加入濃度同為1μg / mL 的三聯苯、2,4,5,6-四氯間二甲苯與二丁基氯菌酸酯混合替代物標準溶液50μL、40μL 以及 50mL 正己烷。輕搖分液漏鬥放氣並安裝於振蕩器上,振搖 5min。靜止10~ 30min 後 (視兩相分開情況而定) ,將正己烷層轉入 250mL 三角瓶,再對水相進行第2 次、第 3 次萃取,正己烷用量改為 25mL,處理步驟同上,合並三次有機相。向有機相中加入少量無水硫酸鈉 (除水) ,稍稍振動放置少於 30min 後錐形漏鬥過濾。有機相在35℃ 恒溫水浴上旋轉蒸發濃縮,當濃縮至 5~ 10mL 時,定量轉移至帶有 1mL 定量管的25mL K.D 瓶中,氮吹,定容至 1.00mL。
用潔凈的巴氏滴管從定容的試樣溶液中移取近 0.5mL 至 500μL 內襯管中用於有機氯農藥氣相色譜分析,同時使余下樣品體積準確至 0.50mL,加入 5 滴甲醇,氮氣換相。當瓶中溶液近幹時,用甲醇定溶至 0.50mL,0.45μm 有機相濾膜過濾,高效液相色譜測定其中的苯並 [a] 芘。
2) 校準曲線。有機氯農藥標準系列: 0ng / mL、5ng / mL、10ng / mL、20ng / mL、40ng / mL、60ng / mL、80ng / mL,正己烷介質。苯並 [a] 芘標準系列: 0ng / mL、2.15ng / mL、4.29ng / mL、13.4ng / mL、26.8ng / mL、53.6ng / mL、80.4ng / mL,甲醇介質。
3) 氣相色譜條件。進樣口溫度 260℃,不分流進樣,進樣量 1μL。柱前壓 9 × 6894.76Pa,總流量12.9mL/min,柱流量1.66mL/min,吹掃流量3.0mL/min。檢測器 (ECD) 溫度320℃,尾吹流量30mL/min。升溫程序: 初溫90℃,保持1min; 以10℃ /min 升溫至200℃保持2min;再以5℃ /min 升溫至250 ℃,最後以10℃ /min 升溫至310℃保持5min。
4) 高效液相色譜條件。流動相為甲醇溶液,流速 1.0mL / min (恒流方式) 。柱溫,40℃ 。紫外檢測器,波長 280nm。熒光檢測器,0~ 6min 時激發 (Ex) 波長 250nm,發射(Em) 波長 370nm; 6~ 20min 時激發 (Ex) 波長 294nm,發射 (Em) 波長 430nm。
5) 儀器的調試。預熱運轉至獲得穩定基線,調整氣相色譜、高效液相色譜儀,觀察色譜峰峰形是否對稱,並使其各色譜峰達到預期分離效果和分析靈敏度。用 DDT、異狄氏劑檢查色譜進樣口是否存在活性點和汙染,如果 DDT、異狄氏劑分解率超過 15%,需要清洗或更換內襯管,如必要還需清洗進樣口。
定性與定量分析
1) 定性分析。采用與標準樣品中目標物保留時間相比較的方式對樣品中目標物進行定性分析,樣品目標物保留時間應在標準目標物保留時間的 3 倍標準偏差之內。對有有機氯農藥檢出的試樣,應用性質不同的色譜柱重新分析或 GC-MS 分析確認。對含量較高或有幹擾存在的苯並 [a] 芘試樣應同時考察熒光、紫外等高效液相色譜圖,如仍不能確定,需用 GC-MS 分析確認。
2) 定量分析。外標法定量。試樣溶液的介質與標準溶液介質壹致,試樣與標準溶液的儀器分析條件壹致,試樣與標準溶液同時分析。
3) 結果計算。利用儀器工作軟件,建立峰面積與目標化合物濃度的響應關系 y = kx + b。也可利用 EXCEL 軟件建立濃度與峰面積響應關系。其中 y 為峰面積,x 為目標化合物濃度,k為方法的靈敏度,b 為截距,反映了系統誤差。實際分析中相關系數應滿足≥0.995,b 與零沒有顯著性差異。當試樣測定後得到峰面積,可通過回歸方程 y = kx + b 計算出樣品測定濃度 Ai; 或通過平均響應因子計算出樣品測定濃度 Ai(平均響應因子的相對標準偏差RSD≤20% ) 。對於含量接近檢測限水平的目標化合物,可以采用與之濃度相近的標準單點校正。對自動積分的峰面積應逐個檢查峰面積基線是否合理,對不合理基線應手動修正。
試樣中目標合物濃度的計算參見式 (82.15) 。
方法性能指標
1) 有機氯農藥、苯並 [a] 芘標準系列分別在 0.40~ 80ng / mL 和 0.20~ 80.4ng / mL之間得到的線性方程及相關系數見表82.25。
表82.25 線性方程及相關系數
續表
2) 方法的精密度、檢出限及加標回收率。向 1.0L 樣品溶液中分別加入 20μL 1μg / mL的9 種有機氯標準溶液、5μL 2.68μg/mL 的苯並 [a] 芘標準溶液,再加入 60μL 1.0μg/mL的三聯苯替代物標準溶液、40μL 1.0μg/mL 的 2,4,5,6-四氯-間二甲苯與二丁基氯菌酸酯替代物標準,液 -液萃取,余下操作同水樣處理過程。平行8 次基體加標回收實驗,獲得方法精密度、基體加標回收率。分析結果見表82.26。方法檢出限定義為目標化合物 3 倍於噪聲信號所對應的濃度。目標化合物檢出限見表82.26。
表82.26 方法精密度、檢出限及加標回收率
3) 色譜圖的考察。有機氯農藥、苯並 [a] 芘標準溶液及實際水樣的色譜圖分別見圖82.5 和圖82.6。
質量控制
加標回收。每批試樣或至少 20 個試樣要進行壹次實驗室空白試劑加標分析,每種待測組分的濃度至少是檢出限的 10 倍左右。按回收率百分數來計算準確度。假如任何壹種組分回收率不在 65%~130% 範圍內,表明該試樣可能存在問題,需要查找原因。如果試樣和分析系統不存在問題,應重新分析試樣,若分析結果仍超出控制限,表明實驗室的分析性能處於受控,回收率超標是由試樣基體引起的,而不是分析系統造成的。
圖82.5 有機氯農藥標準溶液與實際樣品的氣相色譜圖
圖82.6 苯並 [a] 芘標準溶液與實際樣品的高效液相色譜圖(熒光檢測)
空白和平行雙樣分析。每批試樣或至少 20 個試樣必須至少進行壹個全流程試劑空白和壹個平行雙樣分析,以監測分析流程中玻璃器皿、試劑、溶劑等帶來的幹擾和試樣分析精度。
定期用 p,p'-DDT 或異狄氏劑檢測氣相色譜進樣口,防止進樣口活性較大導致待測目標物降解或丟失,並及時維護分析系統。當 DDT 或異狄氏劑分解率 >15%,需清理或更換汽化室內襯管。分解率計算公式如下:
巖石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
確證檢查。校正時間為每日分析的開始和分析結束,以評價分析系統是否正常。當分析超過 8h 或每分析 10 個試樣後,應用確證標準檢查儀器的工作狀態,確證標準濃度以初始標準系列中間濃度為好,確證標準與最初標準相比偏離大於 20%,需重新測定標準系列,若偏離仍大於 20%,需重新配制標準曲線代替原來的標準曲線。
替代物標準回收率。替代物回收率限值應必須控制在下述限值之內 (表82.27) 。
表82.27 替代物回收率限值
註意事項
1)苯並[a]芘易見光分解,因此分析全過程盡量在暗處操作。采用棕色樣品瓶。
2)有機溶劑萃取含有懸浮顆粒物、沈澱雜質,或有顏色的樣品時,易發生乳化現象。可以在萃取前用少量脫脂棉塞住錐形漏鬥,過濾除去沈澱或懸浮物。當樣品溶液全部過濾後,用少量正己烷沖洗漏鬥,並將正己烷淋洗液承接入水樣中。當正己烷萃取水樣發生乳化現象時,向分液漏鬥中加入0.1g的NaCl,也可將乳化層轉移到250mL分液漏鬥中進行二次萃取。乳化現象較嚴重時,需要進行冷凍處理。