警告:实验中所使用的有机溶剂和标准物质为有毒有害物质,溶液配制及样品前处理过程应在通风橱中进行;操作时应按要求佩戴防护器具,避免直接接触皮肤和衣物。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤和沉积物中 20 种多溴联苯的高分辨气相色谱-高分辨质谱法。
本标准适用于土壤和沉积物中 20 种多溴联苯的测定。若通过验证,本标准也适用于其它多溴联苯同类物的测定。
当取样量为 10.0 g,定容体积为 50 μl 时,本标准测定的一至八溴代联苯的方法检出限为 0.01 μg/kg~0.10 μg/kg,测定下限为 0.04 μg/kg~0.40 μg/kg。详见附录 A。
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 17378.3 海洋监测规范 第 3 部分:样品采集、贮存与运输
GB 17378.5 海洋监测规范 第 5 部分:沉积物分析
HJ 494 水质 采样技术指导
HJ 613 土壤 干物质和水分的测定重量法
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
3 方法原理
处理后的土壤或沉积物样品经有机溶剂提取、浓缩、净化、定容后,用高分辨气相色谱-高分辨质谱仪分离、检测,根据保留时间、特征离子丰度比定性,内标法定量。
4 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的不含目标物的纯水。
4.1 丙酮(C3H6O):农残级。
4.2 甲苯(C7H8):农残级。
4.3 正己烷(C6H14):农残级。
4.4 甲醇(CH3OH):农残级。
4.5 二氯甲烷(CH2Cl2):农残级。
4.6 壬烷(C9H20):农残级。
4.7盐酸:优级纯,ρ(HCl)=1.19g/ml。
4.8硫酸:优级纯,ρ(H2SO4)=1.84g/ml。
4.9氢氧化钠(NaOH):优级纯。
4.10氢氧化钾(KOH):优级纯。
4.11氯化钠(NaCl)。
在 450℃下加热 4 h,稍冷后置于干燥器中冷却至室温,密封保存于干净的试剂瓶中。
4.12无水硫酸钠(Na2SO4):优级纯。
450℃灼烧 4 h,冷却至 150℃后转移至干燥器,待冷却后装入试剂瓶,保存于干燥器中。
4.13正己烷-丙酮混合溶剂:9+1。
正己烷(4.3)和丙酮(4.1)以 9:1 的体积比配制。
4.14盐酸溶液:1+5。
盐酸(4.7)和水以 1:5 的体积比混合。
4.15氢氧化钠溶液:r(NaOH)=40mg/L。
称取4g氢氧化钠(4.9),用水稀释至100ml。
4.16氢氧化钾溶液:ρ(KOH)=112mg/L。
称取11.2g氢氧化钾(4.10),用水稀释至100ml。
4.17氯化钠溶液:r(NaCl)=50mg/L。
称取5g氯化钠(4.11),用水稀释至100ml。
4.18多溴联苯标准贮备液:r=50μg/ml。
市售有证标准溶液(多溴联苯混合标准溶液或单个组分多溴联苯标准溶液),溶剂为壬烷,避光冷藏,或者参照标准溶液证书相关说明保存。
4.19多溴联苯标准使用液:r=1.0μg/ml(参考浓度)。
用甲苯(4.2)或壬烷(4.6)稀释多溴联苯标准贮备液(4.18),4℃以下冷藏保存。
4.20净化内标贮备液:r=50μg/ml。
市售有证标准溶液,包括 13C-BB-52、13C-BB-153、13C-BB-194、13C-BB-209。4℃以下冷藏保存,或者参照标准溶液证书相关说明保存。
4.21净化内标溶液:r=100ng/ml(参考浓度)。
用甲苯(4.2)或壬烷(4.6)稀释净化内标贮备液(4.20)。4℃以下冷藏保存。
4.22进样内标贮备液:r=2000μg/ml。
市售有证标准溶液,包含 13C-BDE-77、13C-BDE-138,溶剂为壬烷,4℃以下冷藏保存, 或者参照标准溶液证书相关说明保存。
4.23进样内标溶液:r=100ng/ml(参考浓度)。
用甲苯(4.2)或壬烷(4.6)稀释进样内标贮备液(4.22)。
4℃以下冷藏保存。
4.24全氟煤油(PFK)校准调谐标准溶液:高沸点,纯度为 98%。
市售有证标准溶液,4℃以下避光保存,或者参照标准溶液证书相关说明保存。
4.25凝胶渗透色谱校正标准贮备液:玉米油(r=300mg/mL)、邻苯二甲酸二乙基己酯(ρ=15 mg/mL)、五氯酚(ρ=1.4mg/mL)、芘(ρ=0.1mg/mL)、单质硫(ρ=0.5mg/mL),溶剂为二氯甲烷。
购买有证标准溶液,4℃以下避光保存,或参照标准溶液证书相关说明保存。
4.26铜珠(粉):1.5mm直径(250µm,60目)。
使用前用盐酸溶液(4.15)、甲醇(4.4)分别淋洗,放入干燥器中保存。
4.27硅胶:75~230µm(200~100目)。
用二氯甲烷(4.5)洗净,待二氯甲烷全部挥发后,摊放在蒸发皿或烧杯中,厚度小于10 mm,在 130℃的条件下活化 18 h,放在干燥器中冷却 30 min。装入密闭容器放入干燥器中保存。
4.28氢氧化钠碱性硅胶。
取活化后硅胶(4.26)67 g,加入氢氧化钠溶液(4.15)33 g,充分搅拌,使之呈流体粉末状。制备完成后装入玻璃试剂瓶中密封,保存在干燥器内。
4.29硫酸硅胶。
取活化后硅胶(4.26)100 g,加入 78.6 g 硫酸(4.8)充分搅拌并使之成流体粉末状。制备完成后装入试剂瓶中密封,保存在干燥器内。
4.30石英砂:297~840µm(50~20目)。
在 450℃灼烧 4h,置于干燥器中冷却至室温,转移至磨口玻璃瓶中,于干燥器中保存。
4.31石英棉:使用前用二氯甲烷(4.5)回流提取 24h,干燥后保存于密闭玻璃容器中。
4.32高纯氮气:纯度≥99.999%。
4.33高纯氦气:纯度≥99.999%。
4.34棕色玻璃瓶。
5仪器和设备
5.1分析仪器
5.1.1高分辨气相色谱-高分辨质谱联用仪(HRGC-HRMS):配备不分流进样口,高使用温度不低于 280℃,也可使用柱上进样或程序升温大体积进样方式;可在 50~350℃温度区间内进行调节的可程序升温柱温箱;具有电子轰击离子源,电子轰击电压可在 25~70V 范围调节;具有选择离子检测功能,并使用锁定质量模式(Lockmass)进行质量校正;动态分辨率≥5000(10%峰谷定义,下同)并至少可稳定 24h以上。
5.1.2毛细管色谱柱:低流失石英毛细管柱。30m(柱长)´0.25 mm(内径)´0.10 μm(膜厚),固定相为 5%苯基-95%甲基聚硅氧烷,高使用温度不低于 350℃,或选用其它同等效果的低流失色谱柱。
5.2前处理装置
5.2.1索氏提取器或具有相当功能的设备。
5.2.2加压流体萃取仪:配 40 ml左右的萃取池,萃取压力 1500 psi以上,萃取温度大于100℃。
5.2.3层析柱:内径 8~15mm,长 200~300mm 的玻璃层析柱。
5.2.4自动凝胶渗透色谱仪:要求配有紫外检测器及长度 600mm、直径 25 mm 的凝胶柱,装填约70g多孔聚苯乙烯二乙烯基苯生物活性微球体填料,5ml~10ml 样品定量环。可根据不同厂家的设计对进样体积进行校正。
5.2.5浓缩装置:旋转蒸发浓缩器、氮吹仪或功能相当的其它浓缩装置。
5.2.6冷冻干燥仪。
5.2.7一般实验室常用仪器和设备。
6 样品
6.1 样品采集和保存
土壤样品按照 HJ/T 166 的相关要求采集和保存,海洋沉积物样品按照 GB 17378.3 的相关要求采集。水体沉积物样品按照 HJ 494 的相关要求采集。
样品采集后,应于棕色瓶(4.34)中保存,运输过程中应于 4℃以下冷藏、密封、避光保存,尽快运回实验室分析。若不能及时分析,可于-10℃以下避光保存一年。样品提取液于-10℃以下避光保存一年。
6.2 样品的制备
除去样品中的异物(枝棒、叶片、石子等),将样品完全混匀。如样品水分含量较高,应先用冷冻干燥仪(5.2.6)干燥。称取两份约 10 g(精确至 0.01 g)的样品。
制备风干土壤及沉积物样品,可分别参照 HJ 166 和 GB 17378.3 的相关部分进行操作。土壤样品一份用于测定干物质含量;另一份用于提取。使用加压流体萃取法提取时,加入适量石英砂(4.30),装入萃取池中。使用索氏提取时,加入适量无水硫酸钠(4.12),装入提取管中。
沉积物样品一份用于测定含水率;另一份用于提取。
6.3 水分的测定
土壤样品水分的测定参照HJ 613 执行,沉积物样品含水率的测定参照 GB 17378.5 执行。
6.4 试样的制备
6.4.1 提取
6.4.1.1 索氏提取法
称取 10 g 样品(6.2)放入索氏提取器的提取杯中,加入 10.0 μl 的净化内标溶液(4.21),用 200~300 ml 的正己烷-丙酮混合溶剂(4.13)或甲苯、正己烷等溶剂提取 16~24 h。将提取液浓缩至 1~2 ml,待净化。
6.4.1.2 加压流体萃取法
称取 10 g 样品(6.2)转移至加压流体萃取装置的萃取池中,加入 10.0 μl 的净化内标使用液(4.21)。设定萃取条件,压力 1500 psi,温度 100℃,提取溶剂为正己烷-丙酮混合溶剂(4.13),****充满萃取池模式,静态萃取时间 5 min,循环三次,收集提取液。将提取液浓缩至 12 ml,待净化。