對于地表水中鹵代烴的監(jiān)測是水質(zhì)環(huán)境管理的重要一環(huán),這類其持久性以及有機物潛在的致癌性備受關(guān)注,下面結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和實際操作流程詳細(xì)解說全過程。將采集后的地表水樣中的鹵代烴經(jīng)固相微萃取纖維吸附、頂空富集,用氣相色譜分離、電子捕獲檢測器(ECD)進行檢測。根據(jù)色譜保留時間定性,外標(biāo)法定量。
前期準(zhǔn)備與采樣規(guī)范
1、采樣點布設(shè)
根據(jù)水文特征和污染源分布,在河流斷面采用"梅花布點法"或"網(wǎng)格布點法",重點監(jiān)測飲用水源地、工業(yè)排水口下游及回水區(qū)。地下水監(jiān)測井需靜置30分鐘排除滯留水。
2、采樣容器選擇
使用40mL棕色螺口玻璃瓶(具聚四氟乙烯襯墊瓶蓋),提前經(jīng)甲醇超聲清洗和高溫灼燒處理。避免使用塑料容器防止吸附干擾。
3、現(xiàn)場處理技術(shù)
采樣時需滿瓶、零頂空操作,立即加入0.1%抗壞血酸(抑制余氯)和1%鹽酸(pH≤2)。記錄水溫、pH、濁度等現(xiàn)場參數(shù),4℃避光保存,24小時內(nèi)分析。
采集河流中的鹵代烴水樣
檢測所需試劑
1、實驗用水:二次蒸餾水或?qū)嶒炇乙患壖兯J褂们斑M行空白檢驗,確認(rèn)無目標(biāo)化合物干擾或目標(biāo)化合物濃度低于方法檢出限。
2、甲醇:色譜純。使用前進行空白檢驗,確認(rèn)無目標(biāo)化合物干擾或目標(biāo)化合物濃度低于方法檢出限。
3、氯化鈉:使用前,在馬弗爐中400℃灼燒4h,置于干燥器中冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至磨口玻璃瓶中保存。
4、抗壞血酸。
5、硫代硫酸鈉。
6、標(biāo)準(zhǔn)溶液:100mg/L-2000mg/L,市售以甲醇為溶劑的有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。
7、載氣:高純氮,純度大于99、999%,經(jīng)脫氧劑脫氧,分子篩脫水。
1、氣相色譜儀:具有分流/不分流進樣口,電子捕獲檢測器(ECD),可程序升溫。
2、色譜柱:石英毛細(xì)管色譜柱,60m(長)×0、25mm(內(nèi)徑)×1、4μm(膜厚),固定相為6%氰丙基苯-94%二甲基硅氧烷,或其它等效毛細(xì)柱。
3、固相微萃取裝置:
固相微萃取操作臺;固相微萃取手柄;固相微萃取纖維(SPME):二乙烯基苯/Carboxen/聚二甲基硅氧烷),或其它等效萃取纖維。第一次使用前,萃取纖維應(yīng)先置于進樣口老化,老化溫度為230℃-270℃,老化時間為60min,或參考廠商建議溫度和時間。
4、氣相色譜儀襯管:無玻璃棉襯管。
5、玻璃微量注射器:10uL-250uL。
6、頂空瓶:15mL或20mL的頂空瓶,具密封墊(聚四氟乙烯/硅橡膠材料),密封蓋(螺旋蓋或一次使用的壓蓋),也可使用與頂空進樣器配套的玻璃頂空瓶。
7、采樣瓶:40mL棕色螺口玻璃瓶,具硅橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。
8、其它實驗室常用儀器設(shè)備。
水樣采集
地表水水樣和地下水水樣采集要按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。采集水樣時,不能用水樣進行蕩洗,應(yīng)使水樣在水樣瓶中溢流且不留空間。取樣時盡量避免或減少水樣在空氣中暴露。所有水樣均采集平行樣,采樣后立即密封并粘貼標(biāo)簽。
水樣保存
水樣采集后,不添加任何保存劑,立即放入冷藏箱中于4℃以下冷藏運輸,24h內(nèi)完成水樣分析。若水樣含有余氯時,向采樣瓶中加入0、3g-0、5g抗壞血酸或硫代硫酸鈉。
檢測步驟儀器參考條件
頂空/固相微萃取參考條件:
平衡溫度:30℃;平衡時間:10min;萃取時間:30min;攪拌速度:500r/min。
色譜分析參考條件:
升溫程序:45℃(保持3min),8℃/min升溫至90℃(保持4min),再以6℃/min升溫至200℃。(保持5min),最后以20℃/min升溫至240℃(保持18min);進樣口解析溫度:260℃;解析時間:5min;進樣方式:不分流進樣;檢測器溫度:280℃;載氣:高純氮氣;載氣流速:1、0mL/min;尾吹:30mL/min。
校準(zhǔn)曲線
分別稱取2、5gNaCl于頂空瓶中,緩慢加入10、0mL實驗用水,再分別加入一定體積標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制成校準(zhǔn)曲線系列,按照儀器參考條件依次進樣分析。
以峰高或峰面積為縱坐標(biāo),目標(biāo)化合物的濃度為橫坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線。
水樣測定
向頂空瓶中加入2、5gNaCl,取10、0mL恢復(fù)至室溫的水樣緩慢加入頂空瓶中,立即加蓋密封。置于固相微萃取裝置中,按照儀器參考條件進行測定。
當(dāng)樣品濃度超出校準(zhǔn)曲線范圍時,應(yīng)將樣品稀釋至校準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)再測定。
定性結(jié)果
根據(jù)樣品的保留時間和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各組分的保留時間相比來定性。樣品分析前,應(yīng)建立保留時間窗口t+3S。t為初次校準(zhǔn)時,各濃度級別標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時間的平均值;S為初次校準(zhǔn)時各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時間的標(biāo)準(zhǔn)偏差。樣品分析時,目標(biāo)化合物保留時間應(yīng)在保留時間窗口內(nèi)。
定量結(jié)果
水樣中的鹵代烴濃度可以根據(jù)相關(guān)公式計算得出。
特殊情形處理
1、高鹽度水樣
需增加吹掃氣體濕度至80%RH,防止鹽分結(jié)晶堵塞捕集管。
2、含腐殖酸干擾
加入0、01mol/L EDTA二鈉掩蔽,或通過GC-MS/MS的MRM模式消除基質(zhì)效應(yīng)。
3、應(yīng)急監(jiān)測方案
采用便攜式GC-ECD設(shè)備,15分鐘內(nèi)完成三氯甲烷等12種指標(biāo)篩查,檢出限可達(dá)1μg/L。
當(dāng)前研究熱點包括:新型碳納米管吸附材料的應(yīng)用、全自動在線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)(WIZ系列),以及高分辨質(zhì)譜非靶向篩查技術(shù)。建議實驗室每季度進行能力驗證,參加CNAS組織的鹵代烴盲樣考核,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。對于復(fù)雜基質(zhì)樣品,可結(jié)合頂空-氣質(zhì)聯(lián)用(HS-GC/MS)提高分析效率。