為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》,防治生態(tài)環(huán)境污染,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,規(guī)范土壤和沉積物中 6 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定方法,制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤和沉積物中 6 種鄰苯二甲酸酯類化合物的氣相色譜-質(zhì)譜法。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄 A 為規(guī)范性附錄,附錄 B 和附錄 C 為資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。
1.適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定土壤和沉積物中 6 種鄰苯二甲酸酯類化合物的氣相色譜-質(zhì)譜法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于土壤和沉積物中鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)等 6 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定。其他鄰苯二甲酸酯類化合物通過驗(yàn)證也可用本方法測(cè)定。
當(dāng)取樣量為 10.0 g,提取體積 20.0 ml,進(jìn)樣量 1.0 μl 時(shí),本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定鄰苯二甲酸酯類化合物的方法檢出限為 0.02 mg/kg~0.05 mg/kg,測(cè)定下限為 0.08 mg/kg~0.20 mg/kg。詳見附錄 A。
2.規(guī)范性引用文件
本標(biāo)準(zhǔn)引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 17378.3 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第 3 部分:樣品采集、貯存與運(yùn)輸
GB 17378.5 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第 5 部分:沉積物分析
HJ/T 166 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ 494 水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)
HJ 613 土壤 干物質(zhì)和水分的測(cè)定 重量法
HJ 834 土壤和沉積物 半揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法
3.術(shù)語(yǔ)和定義
鄰苯二甲酸酯類化合物 phthalate esters,又稱酞酸酯(phthalate? esters,縮寫 PAEs),是鄰苯二甲酸形成的酯類化合物的統(tǒng)稱,一般指鄰苯二甲酸與 4~15 個(gè)碳的醇形成的酯類化合物。
4.方法原理
土壤和沉積物中的鄰苯二甲酸酯類化合物經(jīng)乙酸乙酯提取,用氣相色譜分離、質(zhì)譜檢測(cè)。根據(jù)保留時(shí)間、碎片離子質(zhì)荷比及其豐度定性,內(nèi)標(biāo)法定量。
5.干擾和消除
5.1樣品采集和保存過程中,使用金屬材質(zhì)采樣器具,棕色具塞磨口廣口瓶盛放并用鋁箔(6.17)包裹以消除干擾。
5.2稱取樣品時(shí),剔除瓶口表層樣品來消除干擾。
5.3進(jìn)樣過程中,氣相色譜的進(jìn)樣隔墊會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生正干擾,此干擾為儀器本身的干擾無法消除。
注:盡量選擇質(zhì)量好、空白低的隔墊。
5.4進(jìn)樣瓶(7.4)的瓶墊會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生干擾,可通過在樣品瓶和瓶蓋間墊一層鋁箔(6.17)的方法來消除干擾。
6.試劑和材料
除非另有說明,分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?。?shí)驗(yàn)用水為新制備的蒸餾水,用干凈玻璃容器盛裝。
6.1二氯甲烷(CH2Cl2):農(nóng)殘級(jí)。
6.2丙酮(CH3COCH3):農(nóng)殘級(jí)。
6.3乙酸乙酯(CH3COOC2H5):農(nóng)殘級(jí)。
6.4鄰苯二甲酸酯混標(biāo)貯備液:ρ = 1 000 mg/L。
可直接購(gòu)買市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,于 4℃以下冷藏、避光保存,或參照標(biāo)準(zhǔn)溶液證書進(jìn)行保存。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫并搖勻。
6.5鄰苯二甲酸酯混標(biāo)中間液:ρ = 100 mg/L。
移取 1.00 ml 鄰苯二甲酸酯混標(biāo)貯備液(6.4)于 10 ml 棕色容量瓶,用乙酸乙酯(6.3)稀釋并定容至標(biāo)線,搖勻,轉(zhuǎn)移至密實(shí)瓶(7.10)中于 4℃以下冷藏、避光保存。
6.6鄰苯二甲酸酯混標(biāo)使用液:ρ = 20.0 mg/L。
移取 2.00 ml 鄰苯二甲酸酯混標(biāo)中間液(6.5)于 10 ml 棕色容量瓶,用乙酸乙酯(6.3)稀釋并定容至標(biāo)線,搖勻,轉(zhuǎn)移至密實(shí)瓶(7.10)中于 4℃以下冷藏、避光保存,保存時(shí)間不超過 7 d。
6.7替代物貯備液:ρ = 5 000 mg/L。
選用苯甲酸芐酯(BBZ)作為替代物。可直接購(gòu)買市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,于 4℃以下冷藏、避光保存, 或參照標(biāo)準(zhǔn)溶液證書進(jìn)行保存。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫并搖勻。
6.8替代物中間液:ρ = 100 mg/L。
移取 200 μl 替代物貯備液(6.7)于 10 ml 棕色容量瓶,用乙酸乙酯(6.3)稀釋并定容至標(biāo)線,搖勻,轉(zhuǎn)移至密實(shí)瓶(7.10)中于 4℃以下冷藏、避光保存。
6.9替代物使用液:ρ = 20.0 mg/L。
移取 2.00 ml 替代物中間液(6.8)于 10 ml 棕色容量瓶,用乙酸乙酯(6.3)稀釋并定容至標(biāo)線,搖勻,轉(zhuǎn)移至密實(shí)瓶(7.10)中于 4℃以下冷藏、避光保存。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫并搖勻。
6.10內(nèi)標(biāo)貯備液:ρ =100 mg/L。
選用鄰苯二甲酸二戊酯-d4(DPP-d4)和鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯-d4(DEHP-d4)作為內(nèi)標(biāo)??芍苯淤?gòu)買市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,于 4℃以下冷藏、避光保存,或參照標(biāo)準(zhǔn)溶液證書進(jìn)行保存。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫并搖勻。
6.11內(nèi)標(biāo)使用液:ρ = 20.0 mg/L。
移取 2.00 ml 內(nèi)標(biāo)貯備液(6.10)于 10 ml 棕色容量瓶,用乙酸乙酯(6.3)稀釋并定容至標(biāo)線,搖勻,轉(zhuǎn)移至密實(shí)瓶(7.10)中于 4℃以下冷藏、避光保存。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫并搖勻。
6.12十氟三苯基膦(DFTPP):ρ=50.0 mg/L。
可直接購(gòu)買市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。其他濃度用乙酸乙酯(6.3)稀釋成 50.0 mg/L 并混勻。
6.13 無水硫酸鈉(Na2SO4):150 μm~250 μm(100 目~60 目),優(yōu)級(jí)純。
在馬弗爐中 400℃灼燒 6 h,稍冷后,置于干燥器內(nèi)具塞磨口廣口瓶中備用。
6.14 石英玻璃棉。
在馬弗爐中 400℃灼燒 6 h,稍冷后,貯存于具塞磨口廣口瓶中密封保存。
6.15 氧化鋁(Al2O3):中性,粒徑 50 μm~200 μm(約 300 目~70 目)。
在馬弗爐中 400℃灼燒 6 h,稍冷后密封保存于有蓋燒瓶或干燥器中,保存時(shí)間不超過 5 d。
6.16 石英砂:粒徑 150 μm~830 μm(100 目~20 目)。
在馬弗爐中 400℃灼燒 6 h,稍冷后置于干燥器內(nèi)具塞磨口廣口瓶中備用。使用前需檢驗(yàn),確認(rèn)無干擾。
6.17 鋁箔。
經(jīng) 400℃灼燒 2 h。
6.18 高純氮?dú)猓杭兌取?9.999%。
6.19 高純氦氣:純度≥99.999%。
7.儀器和設(shè)備
7.1氣相色譜-質(zhì)譜儀:具毛細(xì)管分流/不分流進(jìn)樣口,具有恒流或恒壓功能;柱溫箱可程序升溫;具有電子轟擊(EI)電離源。
7.2色譜柱:石英毛細(xì)管柱,30 m(柱長(zhǎng))×0.25 mm(內(nèi)徑)×0.25 μm(膜厚),固定相為 5%苯基
-95%甲基聚硅氧烷,或其他等效毛細(xì)管色譜柱。
7.3提取裝置:水平振蕩器或其他同等性能的設(shè)備。
7.4進(jìn)樣瓶:玻璃材質(zhì),具聚四氟乙烯(PTFE)涂層隔墊,2.0 ml。
7.5玻璃小柱:具不銹鋼椎體或Luer 接口的 PTFE 旋塞。
7.6真空冷凍干燥儀:空載真空度達(dá) 13 Pa 以下。
7.7離心管:玻璃材質(zhì),50 ml。
7.8錐形瓶:具塞磨口,250 ml。
7.9玻璃管:具塞磨口,有刻度,25 ml。
7.10密實(shí)瓶:棕色玻璃瓶,10 ml。
7.11離心機(jī):轉(zhuǎn)速可調(diào)。
一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
8.樣品
8.1樣品采集和保存
土壤樣品按照HJ/T 166 的相關(guān)要求采集和保存,水系沉積物樣品按照 HJ 494 的相關(guān)要求采集,海洋沉積物樣品按照 GB 17378.3 的相關(guān)要求采集。樣品應(yīng)于潔凈的棕色具塞磨口廣口瓶中保存,運(yùn)輸過程應(yīng)避光、密封 4℃以下冷藏。如不能及時(shí)分析,應(yīng)于 4℃以下冷藏、避光和密封保存,保存時(shí)間不超過 6 d。
8.2樣品的制備
將樣品放在潔凈的鋪有鋁箔(6.17)的搪瓷盤或不銹鋼盤中,除去樣品中的異物(石子、葉片等),混勻樣品。按照 HJ/T 166 的要求進(jìn)行樣品縮分??刹捎酶稍飫┓ɑ蚶鋬龈稍锓?2 種干燥方式脫水干燥
方法一:干燥劑法。稱取 10 g(精確到 0.01 g)新鮮樣品,加入適量無水硫酸鈉(6.13),研磨均化成流沙狀,全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶(7.8)中待用。
方法二:冷凍干燥法。稱取適量樣品,放入真空冷凍干燥儀(7.6)中進(jìn)行干燥脫水。干燥后的樣品直接研磨、過篩。然后稱取 10 g(精確到 0.01 g)樣品,全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶中待用。
8.3水分的測(cè)定
按照HJ 613 進(jìn)行土壤樣品干物質(zhì)含量的測(cè)定;按照 GB 17378.5 進(jìn)行沉積物樣品含水率的測(cè)定。
8.4試樣的制備
8.4.1提取
將樣品(8.2)全部轉(zhuǎn)移至錐形瓶(7.8)中,加入 100 μl~200 μl 替代物使用液(6.9),再加入 20.0 ml 乙酸乙酯(6.3),放置 30 min。設(shè)置水平振蕩器振蕩頻率為 150 r/min,振幅為 20 mm,提取 20 min。
提取完成后將溶液全部轉(zhuǎn)移至離心管(7.7),將離心管移至離心機(jī)(7.11),設(shè)置轉(zhuǎn)速 2 000 r/min,離心
3 min。移取上清液 1.0 ml 至進(jìn)樣瓶(7.4)中,用進(jìn)樣針移取 5.0 μl 內(nèi)標(biāo)使用液(6.11)加入樣品瓶中, 混勻后,待測(cè)。如需凈化,取全部提取液,待凈化。
注 1:提取方法亦可選擇水平振蕩提取以外的其他等效提取方法。
注 2:提取液保存時(shí)間不超過 7 d。
8.4.2凈化
8.4.2.1氧化鋁小柱制備
在玻璃小柱(7.5)底部填入玻璃棉(6.14),加入 1 g 氧化鋁(6.15),輕敲玻璃小柱柱壁,使氧化鋁填充均勻。加入 5 ml 二氯甲烷(6.1)活化,再加入 5 ml 乙酸乙酯(6.3)淋洗,通入氮?dú)猓?.18)干燥2 min,關(guān)閉旋塞,用鋁箔(6.17)包裹氧化鋁小柱的頂端和底端后貯存于不銹鋼容器密封保存,備用。
8.4.2.2氧化鋁小柱凈化
將全部提取液(8.4.1)通過氧化鋁小柱,凈化液收集于玻璃管(7.9)中,混勻后,轉(zhuǎn)移 1.0 ml 至進(jìn)樣瓶(7.4)中,用進(jìn)樣針移取 5.0 μl 內(nèi)標(biāo)使用液(6.11)加入樣品瓶中,混勻后,待測(cè)。
注:如果樣品基體復(fù)雜、干擾較多,提取液(8.4.1)采用氧化鋁小柱凈化。其他方法經(jīng)驗(yàn)證滿足要求也可使用。
8.5空白試樣的制備
用石英砂(6.16)代替實(shí)際樣品,按照與試樣的制備(8.4)相同步驟制備空白試樣。
9.分析步驟
9.1儀器參考條件
9.1.1氣相色譜參考條件
進(jìn)樣口溫度:280℃,不分流;
進(jìn)樣量:1.0 μl,載氣流速:1.2 ml/min(恒流);
色譜柱升溫程序:50℃保持 1 min,以 15℃/min 速率升溫至 280℃,保持 5 min。
9.1.2質(zhì)譜參考條件
離子源:電子轟擊源(EI);離子源溫度:230℃;
傳輸線溫度:280℃; 四極桿溫度:150℃; 電離電壓:70 eV;
質(zhì)量掃描范圍:35 u~450 u;
數(shù)據(jù)采集方式:全掃描(Scan)模式。
9.2校準(zhǔn)
9.2.1質(zhì)譜儀性能檢查
每次分析前,應(yīng)進(jìn)行質(zhì)譜自動(dòng)調(diào)諧,再將氣相色譜-質(zhì)譜儀設(shè)定到分析方法要求的儀器條件,并處于待機(jī)狀態(tài),通過氣相色譜進(jìn)樣口直接注入 1.0 μl 十氟三苯基膦(DFTPP)(6.12),得到十氟三苯基膦質(zhì)譜圖,其質(zhì)量碎片的離子豐度應(yīng)全部符合表 1 的要求,否則需清洗質(zhì)譜儀離子源。
表 1 十氟三苯基膦(DFTPP)關(guān)鍵離子及離子豐度評(píng)價(jià)
質(zhì)荷比(m/z) 相對(duì)豐度評(píng)價(jià) 質(zhì)荷比(m/z) 相對(duì)豐度評(píng)價(jià)
51 198 峰(基峰)的 30%~60% 199 198 峰的 5%~9%
68 小于 69 峰的 2% 275 基峰的 10%~30%
70 小于 69 峰的 2% 365 大于基峰的 1%
127 基峰的 40%~60% 441 存在且小于 443 峰
197 小于 198 峰的 1% 442 基峰或大于 198 峰的 40%
198 基峰,豐度 100% 443 442 峰的 17%~23%
9.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
取 6 個(gè) 5 ml 的棕色容量瓶,預(yù)先加入 1 ml 乙酸乙酯(6.3),分別量取適量的鄰苯二甲酸酯混標(biāo)使用液(6.6)和替代物使用液(6.9),用乙酸乙酯定容后混勻,配制成 6 個(gè)質(zhì)量濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列,目標(biāo)物和替代物的質(zhì)量濃度依次為 30.0 μg/L、50.0 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、400 μg/L 和 500 μg/L。添加內(nèi)標(biāo)使用液(6.11),使其質(zhì)量濃度均為 100 μg/L。也可以根據(jù)儀器靈敏度或樣品中目標(biāo)物濃度配制成其他適合氣相色譜-質(zhì)譜儀分析測(cè)試質(zhì)量濃度水平。
按照儀器參考條件(9.1),從低濃度到高濃度依次進(jìn)樣分析。以目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以目標(biāo)化合物與內(nèi)標(biāo)化合物定量離子響應(yīng)值的比值和內(nèi)標(biāo)化合物質(zhì)量濃度的乘積為縱坐標(biāo),建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。
在本標(biāo)準(zhǔn)推薦的儀器參考條件下,目標(biāo)物的總離子流譜圖見圖 1。
圖一
9.3試樣測(cè)定
按照與標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立(9.2.2)相同的儀器分析條件進(jìn)行試樣(8.4)的測(cè)定。
9.4空白試驗(yàn)
按照與試樣測(cè)定(9.3)相同的儀器分析條件進(jìn)行空白試樣(8.5)的測(cè)定。