董黎静,戴玄吏,滕加泉,章霖之,孙佳,薛银刚*
(1. 常州市环境监测中心,江苏 常州 213014;2. 江苏新锐环境监测有限公司,江苏 张家港 215600)
·监测技术·
DPX快速萃取程序升温大体积进样GC/MS法测定水中19种多溴联苯化合物
董黎静1,戴玄吏2,滕加泉1,章霖之1,孙佳1,薛银刚1*
(1. 常州市环境监测中心,江苏 常州 213014;2. 江苏新锐环境监测有限公司,江苏 张家港 215600)
建立DPX快速吸附萃取、程序升温(PTV)大体积进样与气相色谱/质谱(GC/MS)联用,SIM模式同时测定水中19种多溴联苯(PBBs)单体的方法。该方法在PBBs质量浓度1~50μg/L范围内线性良好,19种PBBs单体检出限为0.147~0.230μg/L,相对标准偏差为6.61%~10.5%,加标回收率为61.5%~82.6%。
多溴联苯;DPX萃取;程序升温大体积进样;GC/MS
多溴联苯(PBBs)是添加型阻燃剂,被广泛用于衣物、家具、纺织、石油和电子产品中[1]。目前,在空气、土壤、生物以及人体血清、头发等介质中均检测出了PBBs的存在[2-5]。由于PBBs具有高亲脂性、难降解性和生物累积性,对人类健康和生态系统存在潜在影响[6]。环境样品中PBBs的含量相对较低,选择灵敏度高和选择性好的前处理和检测技术十分必要[7]。
高效移液萃取(DPX)是固相萃取(SPE)的一个最新技术,具有操作便捷、有机溶剂消耗量少等优点,在食品、农残、药物分析等领域有着广泛的应用[8-9]。
但DPX管萃取样品量少,对水样中痕量污染物的检测,可能达不到足够的浓缩倍数。采用PTV程序升温大体积进样技术增大进样体积,柱头低温避免某些易分解化合物在进样口的分解以及溶剂歧视效应[10]可有效解决DPX萃取浓缩倍数不足的问题。
现采用DPX管对水中19种PBBs进行快速吸附萃取,以GERSTEL CIS(PTV)冷进样口进样,结合气相色谱/质谱法(GC/MS)建立水中19种PBBs的测定方法。
1.1 仪器与试剂
气相色谱-质谱联用仪(7890/5975C,美国Aglient公司);具备CIS进样口多功能全自动样品前处理平台(MPS,德国Gerstel公司);HP-5MS色谱柱(30 m ×0.32 mm,膜厚0.25 μm,美国Aglient公司)。
去离子水,PBBs混标(PBB-Mix5, 10 mg/L,德国Dr.Ehrenstorfer公司),5 mL DPX C18-5高效萃取吸附管(美国DPX公司)。
1.2 仪器条件
冷进样系统CIS条件:PTV程序升温大体积进样,溶剂吹扫模式。初始温度为0 ℃,以50 mL/min分流排空0.05 min;吹扫流量50.0 mL/min,吹扫时间10 min;冷进样口初始温度0 ℃,以12 ℃/min升至300 ℃(保持5 min),进样体积10 μL。
气相色谱条件:进样口温度200 ℃, 载气为氦气,柱恒流1 mL/min;升温程序:柱温从100 ℃(保持2 min)以10 ℃/min升至290 ℃,保持5 min。
质谱条件:电子轰击(EI)源,离子源温度230 ℃,离子化能70 eV,接口温度280 ℃,四级杆温度150 ℃,溶剂延迟3.5 min,全扫描(Scan)扫描范围为35~450 u。选择离子扫描模式(SIM)下绘制校准曲线,分析实际样品。19种PBBs单体定量、定性离子、保留时间和总离子流图、选择离子流图分别见表1和图1(a)(b)(各峰号对应的化合物同表1)。
表1 PBBs定量、定性离子及保留时间
续表
图1 PBBs的总离子流图(a)和选择离子流图(b)
1.3 实验方法
取10 mL水样置于50 mL烧杯中,然后将DPX-C18 吸管套在注射针筒上,吸取约5 mL水样静置 30 s后,放至另一烧杯中,在该烧杯中重复吸取排空4次后弃去,通入氮气将DPX-C18 吸管内的水相吹干后,再吸取5 mL正己烷溶液,反复吸取排空后排入玻璃氮吹管,经氮气浓缩近干,用正己烷定容至1 mL,GC/MS测定。
2.1 方法的线性关系、检出限及精密度
配制目标化合物质量浓度分别为1 ,5 ,10 ,20和50 μg/L的校准溶液系列。从低浓度到高浓度依次进样分析,根据所得测定结果绘制标准曲线。结果显示,19种PBBs在质量浓度1~50 μg/L范围内线性良好,相关系数为0.984~0.995(见表2)。
取7个PBBs的空白加标平行样(加标量为1 μg/L),进行萃取并测定,计算标准偏差S,根据MDL=t(n-1,0.99)×S计算方法检出限,其中t=3.143,测定下限按照4倍的检出限计,所得结果见表2。由表2可见, 19种PBBs的检出限为0.147~0.230 μg/L ;方法精密度良好,相对标准偏差为6.61%~10.5%。
表2 19种PBBs的相关系数、精密度、检出限与测定下限
2.2 实际样品测定和加标回收率
取常州魏村水厂的地表水样品及某电子设备公司的废水样品进行PBBs测定,并测定加标回收率,每个浓度水平测定7次。其中,实际水样中19种PBBs均未检出,地表水中PBBs的加标回收率为68.7%~82.6%(见表3),废水中PBBs的加标回收率为61.5%~81.9%(见表4),说明该方法对废水具有一定的适应性。
表3 地表水中PBBs的加标回收率
续表
表4 废水中PBBs的加标回收率
建立了以DPX快速吸附萃取和PTV程序升温大体积进样GC/MS法测定水中19种PBBs的新方法。通过提高GC/MS进样量来弥补痕量污染物需要较高浓缩倍数的要求,且PTV进样中采用的溶剂排空模式达到了PBBs预浓缩的效果,能显著提高方法的灵敏度。该方法具有简单快速、溶剂消耗量小、环保等优点,并且在线性相关系数、相对标准偏差、萃取回收率等方面适用于实际水样中19种PBBs的测定,是一种绿色检测方法。
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Application of DPX Rapid Extraction Tip for Determination of 19 PBBs in Water by Gas Chromatography-Mass Spectrometry with Temperature Programming and Large Volume Injection
DONG Li-jing1, DAI Xuan-li2, TENG Jia-quan1, ZHANG Lin-zhi1, SUN Jia1, XUE Yin-gang1*
(1.ChangzhouEnvironmentalMonitoringCenter,Changzhou,Jiangsu213014,China; 2.JiangsuXinruiEnvironmentalMonitoringCo.,Ltd.,Lianyungang,Jiangsu215600,China)
DPX rapid adsorption extraction tip was combined with programmable temperature vaporizer (PTV) and large volume injection coupled with GC/MS to determine 19 polybrominated biphenyls (PBBs) in water simultaneously. The experiment was conducted with the SIM mode. The experimental results showed good linearity ranging from 1 to 50 μg/L, and the detection limits of 19 PBBs monomer were between 0.147 and 0.230 μg/L. The relative standard deviation was between 6.61% and 10.5%. Standard addition recovery was in the range of 61.5% to 82.6%.
PBBs; DPX extraction; Temperature programming and large volume; GC/MS
2016-02-19;
2016-03-28
江苏省环境监测科研基金项目(1302)
董黎静(1980—),女,高级工程师,博士,研究方向为环境中有机物的检测分析。
X832;O
B
1674-6732(2016)04-0017-03