半揮發性有機污染物(SVOCs)是指沸點在170~350℃、蒸汽壓在13.3~10‐5Pa的有機物。主要包括二噁英類、多環芳烴、有機農藥類、氯代苯類、多氯聯苯類、吡啶類、喹啉類、硝基苯類、領苯二甲酸酯類、亞硝基胺類、苯胺類、苯酚類、多氯萘類和多溴聯苯類等化合物。其中既含有環保經典名著《寂靜的春天》中導致“萬鳥齊喑”的滴滴涕等*被列入斯德哥爾摩公約控制的“Dirtydozen”的多種有機氯農藥,還包括1999年曾在歐洲引起雞肉污染事件軒然大波、直接導致比利時內閣集體下臺的二噁英類。
由于SVOCs涵蓋化合物種類繁多,環境中被廣泛檢出,截止目前,大多關于SVOCs的研究或標準法規,多是集中在土壤、水等環境領域中。而氣質聯用技術則是半揮發性有機物的通用分析方法。美國EPA很多系列方法中均有一個GC/MS分析揮發性有機物和半揮發性有機物的方法,例如,525和524分別是分析飲用水清潔水中半揮發性有機物和揮發性有機物,625和624分別是分析地表水和污水中半揮發性有機物和揮發性有機物。EPA8270d是2007新版的土壤、沉積物和固體廢物中半揮發性有機物的分析方法,其目標物包括美國《資源保護及恢復法》RCRA中241種半揮發性有機毒物的分析。而在國內的眾多分析標準中,也對水質、土壤、空氣等領域的SVOC有*,如《GB5749-2006生活飲用水衛生標準》即有20多項SVOC項目,低含量要求達0.01 µg/L(苯并[a]芘);《GB15618農用地土壤環境質量標準(征求意見稿-替代GB15618-1995)》中也涉及到六六六、滴滴涕、苯并[a]芘、鄰苯二甲酸酯等SVOC的*;《GBT 18883-2002室內空氣質量標準》也規定了苯并[a]芘得*。針對這些*,國內外均有眾多的標準方法來檢測這些化合物,我國新發布的《HJ834-2017土壤和沉積物半揮發性有機物的測定氣相色譜-質譜法(發布稿)》中,則詳細介紹了70種SVOCs的測定方法及方法學參數要求。
【實驗/設備條件】
ASE條件:
溶劑:丙酮∶正己烷(1:1)
溫度:100℃
循環次數:3次
靜態萃取時間:10 min
壓力:1500 psi
GC-MS/MS條件:
進樣口溫度:270℃
進樣方式:脈沖不分流進樣(1.5 min)
柱溫程序:40℃(1.5 min)_25℃/min_90℃(1.5 min)_25℃/min_180℃_5℃/min_280℃_10℃/min_300℃
(5 min)恒流:1.2 mL/min
進樣量:1 µL
離子化方式:EI
離子源溫度:300℃
傳輸線溫度:250℃
采集方式:T-SRM,化合物保留時間及特征離子信息如表1所示。
表1.組分名稱、保留時間及特征離子
【樣品提取】
將土壤樣品冷凍干燥,粉碎、過篩,秤取10 g樣品放入ASE樣品池內進行萃取:加熱5 min,靜態萃取10 min,吹掃120 s,循環3次,收集全部萃取液。然后通過旋轉蒸發儀進行濃縮,定容至10 mL,用0.2 µm濾膜過濾后進樣分析。
【實驗/操作方法】
本文建立了三重四極桿氣質聯用儀TSQ8000 Evo測定土壤中110種半揮發性有機物(SVOC)含量的方法。采用加速溶劑萃取儀(ASE)對土壤樣品進行萃取,濃縮定容后,過濾萃取液直接進樣分析,通過串聯質譜的T-SRM方式,有效降低基質干擾,提高靈敏度。在5~500 µg/L的濃度范圍內,所有化合物的線性相關系數大于0.999,對5 µg/L的標準溶液連續6針進樣,峰面積的RSD%在10%以下。在100 µg/kg的加標濃度下,加標回收率在70~120%之間,低檢出限均在0.1 µg/L以下。
【實驗結果/結論】
色譜圖
101種SVOCs標準品溶液T-SRM色譜圖
標準曲線、重復性和檢出限
利用基質加標法配制濃度為5、10、50、100、500 µg/L的SVOCs混合標準溶液。以T-SRM方式進行采集。以濃度作為橫坐標,峰面積作為縱坐標,繪制標準曲線,部分化合物標準曲線見圖2,檢出限按照3倍信噪比計算,峰面積的重復性以5 µg/L的標準樣品連續進樣6次,計算其峰面積的相對標準偏差(RSD%)。化合物標準曲線的相關系數(R2)、低檢出限(LOD)及峰面積的RSD見表2。
圖2.部分化合物標準曲線
表2.各物質低檢出限(LOD,µg/L)、峰面積的RSD(n=6)、標準曲線相關系數及回收率
回收率
在10 g土壤中加入SVOCs混標1 µg,平行三份,放入ASE樣品池中進行萃取,經過濃縮,終定容至10 mL,得到理論濃度值為100 µg/L的溶液,進樣測定其濃度,計算三份回收率的平均值,如表2所示。
結論
采用賽默飛世爾科技三重四極桿氣質聯用儀TSQ8000 Evo結合加速溶劑萃取儀DIONEX ASE-350建立了測定土壤樣品中110種半揮發性有機物(SVOC)的方法,該方法操作簡單,重現性好,回收率高,低檢出限均小于0.1 µg/L,完夠滿足對土壤中SVOC的檢測要求。采用全自動加速溶劑萃取的前處理方法可以有效節省時間;通過串級質譜T-SRM模式進行分析,能夠有效降低基質干擾,提高方法靈敏度和檢測結果可靠性。
【儀器/耗材清單】
質譜儀:TSQ 8000 Evo(賽默飛世爾科技,美國);
氣相色譜儀:Trace 1310 GC配AI 1310自動進樣器(賽默飛世爾科技,美國);
色譜柱:毛細管色譜柱TG-5SIL MS(30 m×0.25 mm×0.25 µm;賽默飛世爾科技,美國);
加速溶劑萃取儀:DIONEX ASE-350(賽默飛世爾科技,美國);
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