对于地表水中卤代烃的监测是水质环境管理的重要一环,这类其持久性以及有机物潜在的致癌性备受关注,下面结合国家标准和实际操作流程详细解说全过程。将采集后的地表水样中的卤代烃经固相微萃取纤维吸附、顶空富集,用气相色谱分离、电子捕获检测器(ECD)进行检测。根据色谱保留时间定性,外标法定量。
前期准备与采样规范
1、采样点布设
根据水文特征和污染源分布,在河流断面采用"梅花布点法"或"网格布点法",重点监测饮用水源地、工业排水口下游及回水区。地下水监测井需静置30分钟排除滞留水。
2、采样容器选择
使用40mL棕色螺口玻璃瓶(具聚四氟乙烯衬垫瓶盖),提前经甲醇超声清洗和高温灼烧处理。避免使用塑料容器防止吸附干扰。
3、现场处理技术
采样时需满瓶、零顶空操作,立即加入0.1%抗坏血酸(抑制余氯)和1%盐酸(pH≤2)。记录水温、pH、浊度等现场参数,4℃避光保存,24小时内分析。
采集河流中的卤代烃水样
检测所需试剂
1、实验用水:二次蒸馏水或实验室一级纯水。使用前进行空白检验,确认无目标化合物干扰或目标化合物浓度低于方法检出限。
2、甲醇:色谱纯。使用前进行空白检验,确认无目标化合物干扰或目标化合物浓度低于方法检出限。
3、氯化钠:使用前,在马弗炉中400℃灼烧4h,置于干燥器中冷却至室温,转移至磨口玻璃瓶中保存。
4、抗坏血酸。
5、硫代硫酸钠。
6、标准溶液:100mg/L-2000mg/L,市售以甲醇为溶剂的有证标准溶液。
7、载气:高纯氮,纯度大于99、999%,经脱氧剂脱氧,分子筛脱水。
1、气相色谱仪:具有分流/不分流进样口,电子捕获检测器(ECD),可程序升温。
2、色谱柱:石英毛细管色谱柱,60m(长)×0、25mm(内径)×1、4μm(膜厚),固定相为6%氰丙基苯-94%二甲基硅氧烷,或其它等效毛细柱。
3、固相微萃取装置:
固相微萃取操作台;固相微萃取手柄;固相微萃取纤维(SPME):二乙烯基苯/Carboxen/聚二甲基硅氧烷),或其它等效萃取纤维。第一次使用前,萃取纤维应先置于进样口老化,老化温度为230℃-270℃,老化时间为60min,或参考厂商建议温度和时间。
4、气相色谱仪衬管:无玻璃棉衬管。
5、玻璃微量注射器:10uL-250uL。
6、顶空瓶:15mL或20mL的顶空瓶,具密封垫(聚四氟乙烯/硅橡胶材料),密封盖(螺旋盖或一次使用的压盖),也可使用与顶空进样器配套的玻璃顶空瓶。
7、采样瓶:40mL棕色螺口玻璃瓶,具硅橡胶-聚四氟乙烯衬垫螺旋盖。
8、其它实验室常用仪器设备。
水样采集
地表水水样和地下水水样采集要按照相关规定执行。采集水样时,不能用水样进行荡洗,应使水样在水样瓶中溢流且不留空间。取样时尽量避免或减少水样在空气中暴露。所有水样均采集平行样,采样后立即密封并粘贴标签。
水样保存
水样采集后,不添加任何保存剂,立即放入冷藏箱中于4℃以下冷藏运输,24h内完成水样分析。若水样含有余氯时,向采样瓶中加入0、3g-0、5g抗坏血酸或硫代硫酸钠。
检测步骤仪器参考条件
顶空/固相微萃取参考条件:
平衡温度:30℃;平衡时间:10min;萃取时间:30min;搅拌速度:500r/min。
色谱分析参考条件:
升温程序:45℃(保持3min),8℃/min升温至90℃(保持4min),再以6℃/min升温至200℃。(保持5min),最后以20℃/min升温至240℃(保持18min);进样口解析温度:260℃;解析时间:5min;进样方式:不分流进样;检测器温度:280℃;载气:高纯氮气;载气流速:1、0mL/min;尾吹:30mL/min。
校准曲线
分别称取2、5gNaCl于顶空瓶中,缓慢加入10、0mL实验用水,再分别加入一定体积标准溶液,配制成校准曲线系列,按照仪器参考条件依次进样分析。
以峰高或峰面积为纵坐标,目标化合物的浓度为横坐标,绘制校准曲线。
水样测定
向顶空瓶中加入2、5gNaCl,取10、0mL恢复至室温的水样缓慢加入顶空瓶中,立即加盖密封。置于固相微萃取装置中,按照仪器参考条件进行测定。
当样品浓度超出校准曲线范围时,应将样品稀释至校准曲线范围内再测定。
定性结果
根据样品的保留时间和标准物质各组分的保留时间相比来定性。样品分析前,应建立保留时间窗口t+3S。t为初次校准时,各浓度级别标准物质保留时间的平均值;S为初次校准时各标准物质保留时间的标准偏差。样品分析时,目标化合物保留时间应在保留时间窗口内。
定量结果
水样中的卤代烃浓度可以根据相关公式计算得出。
特殊情形处理
1、高盐度水样
需增加吹扫气体湿度至80%RH,防止盐分结晶堵塞捕集管。
2、含腐殖酸干扰
加入0、01mol/L EDTA二钠掩蔽,或通过GC-MS/MS的MRM模式消除基质效应。
3、应急监测方案
采用便携式GC-ECD设备,15分钟内完成三氯甲烷等12种指标筛查,检出限可达1μg/L。
当前研究热点包括:新型碳纳米管吸附材料的应用、全自动在线监测系统的开发(WIZ系列),以及高分辨质谱非靶向筛查技术。建议实验室每季度进行能力验证,参加CNAS组织的卤代烃盲样考核,确保数据准确性。对于复杂基质样品,可结合顶空-气质联用(HS-GC/MS)提高分析效率。