（分析化学专业论文）白洋淀水域典型内分泌干扰物污染状况及分析方法研究.pdf

摘 要 i 摘 要 本文共分三章。 第一章： 综述典型环境内分泌干扰物多溴联苯醚及酞酸酯类物质污染现状及分析研 究进展。对这两类典型内分泌干扰物进行了简单介绍，总结了样品前处理技术和检测技 术的发展现状，并介绍了新型前处理技术在多溴联苯醚及酞酸酯类物质分析中的应用。 第二章：建立了分散液相微萃取（dllme）与气相色谱-微池电子捕获检测器 （gc-ecd） 、 气相色谱-质谱 （gc/ms） 联用快速测定水样中 42 种多溴联苯醚 （pbdes） 的新方法。 采用氯苯做萃取剂， 乙腈做分散剂， 混匀后注入 5.00 ml 水样中， 以 3000 r/min 离心 15 min， 取出下层有机相氮气吹干、 定容后取 1 l 进样分析。 在最佳条件下， pbdes 能够被充分提取和良好地分离，在 2.0250.0 g/l 浓度范围内呈现良好的线性关系， 线性相关系数在 0.99820.9999 之间，检出限为 0.00040.0049 g/l（s/n=3）。将本 方法应用于白洋淀水中 pbdes 的分析检测，样品中均有 bde-166 和 bde-209 的检出， 对水样进行两个浓度水平（0.017 g/l、0.170 g/l）的加标实验，回收率在 71.36 % 110.76 %之间，相对标准偏差范围在 0.99 %11.84 %之间（n=3），能够满足环境水样 中痕量的 pbdes 的测定要求。 第三章：建立了固相微萃取（spme）-气相色谱法（gc）分析环境水样中痕量邻 苯二甲酸酯类（paes）的方法。选用 100 m聚二甲基硅烷（pdms）萃取纤维，在磁 力搅拌条件下，对水样中的 paes 萃取富集 60 min，然后直接注入气相色谱进样口，在 250 温度下解吸附4 min分析测定， 13种邻苯二甲酸酯能得到充分提取和满意地分离， 且具有良好的重现性（rsd室外空气。andreas26 等对德国、澳大利亚、美国大不列颠室内粉尘中 pbdes 的含量进行了分析，德国室内 粉尘中 pbdes 的含量最低，含量范围在 17-550 ng/g，美国大不列颠室内粉尘中 pbdes 含量范围在 950-54000 ng/g。一些职业环境如电子拆卸厂的 bde-209 浓度高达 70 pg/m327。 水中的 pbdes 含量相对较低，fontanals28等分别对瑞典隆德的自来水、河水、废 水进行了测定，pbdes 含量范围在 3.5-23 ng/l 之间，其中废水中含量相对较高。 向彩红29等分析测定了鱼肉组织中 pbdes 残留量在 0.036-5.203 ng/g之间； 李敬光 30等对北京、广州地区母乳中 pbdes 含量水平进行了对比，结果表明北京与广州地区 具有相似的污染特征，这两个地区 pbdes 人体暴露水平显著低于北美和欧洲的暴露水 平。 欧盟委员会于 2003 年公布了关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质的第 2002/95/ec 号指令31即rohs指令规定自 2006 年 7 月 1 日起投入欧洲市场的电 器、电子设备中不得含有包括 pbdes 在内的 6 种有害物质。 第 1 章 绪 论 5 1.3 酞酸酯类物质简介 1.3.1 酞酸酯类物质理化性质 邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters，简称 paes），别名酞酸酯，一般为无色油状 粘稠液体，有邻位、间位和对位三种异构体32。目前，大量生产和广泛使用的是邻苯 二甲酸酯，结构式为： c c o or2 r1 o o 图 1-2 paes 结构式 fig. 1-2 molecular structure of paes 式中 r1 和 r2 一般指烷基，由于两者的不同，化合物的物理化学性质也会存在一 定差别。表 1-4 列出了常见的邻苯二甲酸酯类物质，表 1-5 为 paes 的物理化学常数。 表 1-4 邻苯二甲酸酯中英文名称及结构简式33 tab. 1-4 name and structure of paes33 中文名称 英文名称 简称 分子量 结构式 邻苯二甲酸 二甲酯 dimethyl phthalate ester dmp 194 r ch3 ch3 邻苯二甲酸 二乙酯 diethyl phthalate ester dep 222 r ch2ch3 ch2ch3 邻苯二甲酸 二丁酯 dipropyl phthalate ester dbp 278 r ch2c3h7 ch2c3h7 河北大学理学硕士学位论文 6 （续表） 表 1-4 邻苯二甲酸酯中英文名称及结构简式 tab. 1-4 name and structure of paes 中文名称 英文名称 简称 分子量 结构式 邻苯二甲酸 丁基苄基酯 benzyl-n-butyl phthalate ester bbp 312 r ch2 c4h4 r 邻苯二甲酸 二（2-乙基己 基）酯 di-2-ethylhexyl phthalate dehp 391 r ch2chc4h9 ch2chc4h9 c2h5 c2h5 邻苯二甲酸二 正辛酯 di-n-octyl phthalate dnop 391 r ch2c7h15 ch2c7h15 邻苯二甲酸二 异壬酯 diisononyl phthalate dinp 419 r ch2chc6h13 ch2chc6h13 ch3 ch3 邻苯二甲酸二 异癸酯 diisodecyl phthalate didp 419 r ch2chch2chchch3 ch2chch2chchch3 ch3 ch3 ch3 ch3 ch3 ch3 r c c o o o - - o r 1.3.2 酞酸酯类物质的使用现状 由于酞酸酯类物质能增大产品的可塑性和提高产品的强度，被广泛应用于包装材 料、购物袋、纺织品、玩具等商品中。它在聚氯乙烯（pvc）中的添加量达 20 %-30 %， 含量可达终产品的 50 %35,36。目前，我国生产能力达 80 万吨/年，实际产量为 40 万吨/ 年，以 dehp 和 dnop 为主37。表 1-6 列出的是目前市场上比较常用的邻苯二甲酸酯 类物质及应用领域。 第 1 章 绪 论 7 表 1-5 邻苯二甲酸酯的物理化学参数34 tab.1-5 physical chemistry parameter of paes34 paes 水溶度/mg/l 蒸汽压/pa 比重/g/cm3 沸点/ 熔点/ dmp 4000 0.22 1.192 - 5.5 dep 1080 0.22 1.118 298 -40 dbp 11.2 9.73 10-3 1.042 340 -35 dap 182 - - 350 - dhp 0.24 1.87 10-3 1.011 345 -27 bbp 2.69 1.20 10-3 1.011 372 -27 dehp 0.135 9.47 10-5 0.986 384 -47 dnop 3.00 2.53 10-2 0.978 - -25 dinp 0.20 7.20 10-5 0.970 - -48 didp 1.7 10-4 6.80 10-6 0.961 - - 表 1-6 常用的邻苯二甲酸酯及应用领域38 tab.1-6 several phthalates and its application38 名称 应用范围 dmp 纤维素聚合物、聚醋酸乙烯聚合物的增塑剂、防水剂、浮选剂纤维素聚合物、润滑剂 dep 定香剂、气相色谱固定液、空气清新剂、酒精变性剂、喷雾杀虫剂 bbp 聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、纤维素树脂、天然橡胶和合成橡胶、pvc 地板、油漆、密 封剂、管材 dbp 纤维素聚合物增塑剂、粘合剂、油墨、化妆品、指甲油、玩具膜、电线、电缆、人造 革、杀虫剂 dchp 光学有机玻璃、医用牙科材料、高分子假肢、抗冲击亚克力板材 dehp 医疗设备、外科产品、pvc 产品、电线电缆层 dnop 地板、橡胶软管、笔记本盖、乙烯手套、鞋等 dinp 橡胶软管、浴帘、pvc 地板、墙面板、玩具 didp 橡胶软管、浴帘、pvc 地板、墙砖、电线外壳、电缆 河北大学理学硕士学位论文 8 1.3.3 酞酸酯类物质的危害及污染现状 由于 paes 与塑料分子之间没有完全聚合，随着时间的推移，塑料制品中的 paes 可释放到环境中。虽然 paes 急性毒性不大，但是动物实验表明此类物质具有生殖毒性 39,40、胚胎毒性和遗传毒性，dehp 已被确认可引起肝癌41。 近几年来，我国也对 paes 的污染水平、环境行为进行了大量的调查，目前报道的 检测样品多种多样，包括大气、水、化妆品、血清、涂料、食品等42-49。 水体中的 paes 主要来自工厂废水。 许川50等对三峡水库区水环境进行了有机污染 物健康风险评价， 其中 dehp 的风险最大； 胡晓宇等51对 1982-1999 年北京部分水体及 其它地方一些水体中 paes 的污染情况，结果显示，高碑店增塑剂生产厂的污水中 dbp 含量最高，其它采样点也有不同量的检出。 土壤中的 paes 主要来源于工业烟尘的沉降、污水灌溉等。张茂生52等对东莞地区 蔬菜生产基地的paes污染特征进行了研究， 结果表明土壤中paes总含量为0.242-1.710 mg/kg，以 dehp 和 dnbp 为主。 paes 在大气中的分布情况存在着地区和季节的差异。王平53等对南京大气中的痕 量 paes 分布特征进行了研究，结果表明 dbp 和 dehp 的平均含量分别为 89.12 ng/m3 和 21.06 ng/m3，分布概况为：工业区居民住宅区商业区园林景区。金朝晖54等研究 了水中 paes 含量随季节变化趋势为：冬季秋季春季夏季。 生物体对 paes 都有一定的富集作用，人体血清、牛奶、鱼肉里均有 paes 类物质 的检出，关于血清的调查结果表明城市儿童血清中的 paes 含量高于农村儿童。 针对酞酸酯类物质的污染，美国环保总署（us epa）已将 6 种 paes 类化合物， 包括邻苯二甲酸丁苄酯 （bbp） 、 邻苯二甲酸二甲酯 （dmp） 、 邻苯二甲酸二乙酯 （dep） 、 邻苯二甲酸二丁酯（dbp）、邻苯二甲酸二辛酯(dnop)、邻苯二甲酸二（2-乙基己基） 酯(dehp)列为优先控制污染物，并对其检出最低浓度做出规定55。在我国，dmp、 dbp 和 dnop 也已被列入“中国环境有机污染物黑名单”，其中 dbp 和 dnop 被推荐 为重点监控污染物56。 第 1 章 绪 论 9 1.4 多溴联苯醚、酞酸酯类物质的研究现状 由于环境内分泌干扰物含量较低，因此需要开发高灵敏度、简单、快速的分析方法 来检测环境介质中内分泌干扰物的含量。前处理技术是对其进行分析测定的重要步骤， 关系着分析结果的准确度和灵敏度，是分析过程的关键环节。上个世纪末，一系列新型 前处理技术的出现使样品前处理过程更加简单、快速、易操作。主要包括分散液液微萃 取、固相萃取、固相微萃取等以下几种： 1.4.1 几种新型前处理技术简介 分散液液微萃取（dispersive liquid-liquid microextraction, dllme）是 assadi57 等人于 2006 年 3 月首次提出的一种新型液相微萃取方式。其原理是利用分散剂对萃取 剂的分散作用，增大萃取剂与待测溶液的接触面积，从而提高萃取效率。目前，此技术 已广泛应用于环境、食品、医药、生物等领域58-61。 固相萃取(solid phase extraction, spe)是20世纪70年代中期发展起来的，基于液固 分离萃取原理，对样品进行富集、纯化的样品前处理技术。张晓晖 62 采用 envi-florisil 固相萃取柱结合气相色谱法测定了水中的有机氯农药，最低检出限为 0.018-0.16 g/l，加标回收率为 88 %-108 %。 固相微萃取（solid phase microextraction, spme）是根据吸附-解吸原理，将涂有不 同涂层的萃取纤维头浸入液体样品， 待测物质通过扩散被萃取头吸附， 达到吸附平衡后， 取出萃取头，插入气相色谱（gc）或高效液相色谱(hplc)等仪器进样口，进行热解析 (gc)或溶解(hplc)进样。spme 前处理过程操作简单，样品用量少，无需有机溶剂， 避免了二次污染，适用于微量、痕量分析。liu等63采用固相微萃取（spme）-气相色 谱法(hplc)测定了水中的七种酚类化合物，在优化的前处理条件下，检出限均为 0.05 g/l；魏立青等64利用 spme 技术结合 gc/ms、gc/ms/ms，建立了环境水中有机磷 杀虫剂的快速检测方法， 线性范围在 0.1-10 ng/ml 之间， 最低检出限为 0.01-100 pg/ml。 搅拌子吸附萃取法（stir bar sorptive extraction, sbse）是一种新型的样品前处理技 术。其原理与 spme 类似，样品中的待测物首先被吸附到搅拌子表面的涂层，然后通 过热脱附使待测物从涂层解析出来，直接进入色谱系统测定。benjamin65等利用 sbse 河北大学理学硕士学位论文 10 技术与 gc/ms 联用测定了水中的内分泌干扰物，最低检出限为 2.0 ng/l，加标回收率 在 44 %-128 %之间。 固相膜萃取（solid-phase membrane extraction, sme）是继固相柱萃取后发展起来 的一种新型萃取技术。适合分离溶液中分子量不同的物质。在萃取过程中，待测组分根 据扩散原理通过选择性半透膜，实现待测液与溶剂的分离，并能获得较高的富集倍数。 汪雨66等选用c18固相萃取膜结合气相色谱法测定了饮用水中的有机氯农药， 在优化的 条件下，12 种有机氯农药检出限为 0.014-0.047 g/l，回收率为 85.97 %-127.7 %。通过 与液-液萃取进行对比，固相膜萃取在富集倍数、提取时间、溶剂用量等方面均优于传 统的液-液萃取。由此可见，固相膜萃取可取代液-液萃取，极有发展前途。 微波辅助萃取（microwave assisted extraction, mae）是指具有极性的溶剂（如甲 醇、乙醇、丙酮和水） 在微波作用下，吸收微波能将待测组分从样品基体中萃取出来。 同超声萃取和索氏提取技术相比，溶剂用量少，环境友好，可同时测定多个样品， regueiro 等67,68将此技术应用于沉积物、生物样品中 pbdes 的测定，得到令人满意的 检出限和回收率。 超临界流体萃取（supercritical fluid extraction, sfe）是近几年出现的以超临界流 体作为萃取剂，从液体中提取被溶解物质的新型分离技术。co2是目前应用最广泛的萃 取剂，由于 sfe 技术提取更方便、快速，萃取剂可循环使用，被认为是效率高、能耗 少的先进工艺。郭峰69等采用超临界 co2流体提取了海州常山叶中的挥发性化学成分， 共鉴定出 32 种化合物，验证了海州常山叶的药用价值。 加速溶剂萃取（accelerated solvent extraction, ase）是一种全新的固体样品前处理 方法，其原理是在较高温度和压力的条件下，增加物质的溶解度和扩散效率，从而提高 萃取效率。郭洁70利用快速溶剂萃取法分析了组织样品中的二噁英和多氯二苯呋喃， 并与传统的索氏提取法进行了对比，结果表明，快速溶剂法具有和索氏提取相当的萃取 能力，更节省时间和溶剂，可以作为一种代替索氏提取的新方法。 1.4.2 分析检测技术 国内外关于 pbdes 和 paes 分析检测方法报道的很多，目前广泛应用的检测方法 包括气相色谱法（gc）、高效液相色谱法（hplc）、气相色谱/质谱法（gc/ms）、 液相色谱/质谱法（lc/ms）等。 第 1 章 绪 论 11 1.4.2.1 气相色谱（gc）、气相色谱-质谱（gc-ms）法 气相色谱法（gc）是检测有机类 eeds 最常用的方法，具有高效、高灵敏度、样 品用量少等优点，但是需用已知的色谱数据对照，才能得到定性结果。gc-ms 法结合 了气相色谱和质谱法的优点，样品进入气相色谱仪，利用色谱柱的高效分离特性使各组 分得到分离，质谱对分离后的样品进行定性，确证化合物的结构。gc、gc-ms 技术在 pbdes 和 paes 分析检测中的应用见表 1-7。 1.4.2.2 高效液相色谱（hplc）、液相色谱-质谱（lc-ms）法 高效液相色谱法是在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上发展起来的一项高效、 快速的分离分析技术。 液相色谱-质谱联用技术则结合了液相色谱和气相色谱法的优点， 具有高灵敏度、选择性高、简单、快速等优点。hplc、lc-ms 技术在环境内分泌干扰 物分析检测中的应用见表 1-8。 表 1-7 gc 和 gc/ms 在 pbdes、paes 分析中的应用 tab.1-7 application of gc and gc/ms in the analysis of pbdes and paes 样品基质 分析方法 前处理方法 检出限 参考文献 食品 gc/ms 超声萃取 pbdes (0.77-1.34 g/kg) 71 生物样品 gc/ms gc 索氏提取 溶剂提取(正己烷) pbdes (7.1-161.8 pg/g) paes (0.01 mg/l) 72 73 电子产品 gc/ms 超声提取(甲苯) pbdes (8-10 mg/kg) 74 土壤 gc 微波萃取(丙酮、正 己烷) paes (0.40-4.58 mg/l) 75 塑胶 gc/ms 超声提取(二氯甲 烷) paes (4.3-30.0 g/kg) 76 纺织品 gc 超声辅助萃取(正己 烷，丙酮) pbdes (0.38-9.30 g/kg) 77 化妆品 gc/ms 固相萃取 paes (0.1-5.0 g/kg) 78 涂料 gc 溶剂萃取(乙酸乙 酯) paes (0.10-1.35 ng/g) 79 水 gc 固相微萃取 paes (0.331 ng/l-12.5 g/l) 80 河北大学理学硕士学位论文 12 表 1-8 hplc 和 lc/ms 在环境内分泌干扰物分析中的应用 tab.1-8 application of hplc and lc/ms in the analysis of environmental endocrine disrupting chemicals 样品基质 分析方法 前处理方法 检出限 参考文献 塑料 hplc 索氏提取 (甲苯) pbdes (1-5 mg/kg) 81 食品 lc/ms 超声提取 (正己烷) paes (0.178-4.19 ng/l) 82 化妆品 hplc 超声提取 (乙腈) paes (0.6-1.2 g/g) 83 水样 hplc 固相微萃取 二氯苯、六氯苯 (0.85、0.10 ng/ml) 84 纺织品 hplc 加速溶剂萃取 (无水 乙醇) 壬基酚、辛基酚、双酚 a (0.02-0.04 mg/l) 85 玩具 hplc 超声提取 (甲醇：水 =65：35) 苯酚、双酚 a (0.6 mg/kg、 1.5 mg/kg) 86 第 2 章 分散液相微萃取气相色谱/气相色谱质谱法测定白洋淀水中多溴联苯醚 13 第 2 章 分散液相微萃取气相色谱/气相色谱质谱法测定白洋淀水 中多溴联苯醚 摘 要 建立了分散液相微萃取(dllme)与气相色谱- 微池电子捕获检测器 （gc-ecd） 、 气相色谱-质谱 （gc/ms） 联用快速测定水样中 42 种多溴联苯醚(pbdes) 的新方法。采用氯苯(25 l)做萃取剂，乙腈(1.0 ml)做分散剂，混匀后注入 5.00 ml 水 样中，以 3000 r/min 离心 15 min，取出下层有机相氮气吹干、定容后取 1 l 进样分析。 在最佳条件下，pbdes 能够被充分提取和良好地分离，在 2.0250.0 g/l 浓度范围内 呈现良好的线性关系，线性相关系数在 0.99820.9999 之间，检出限为 0.00040.0049 g/l(s/n=3)。将本方法应用于白洋淀水中 pbdes 的分析检测，样品中均有 bde-166 和 bde-209 的检出，对水样进行两个浓度水平（0.017g/l、0.170 g/l）的加标实验， 回收率在 71.36 %110.76 %之间，相对标准偏差范围在 0.99 %11.84 %之间（n=3）， 能够满足环境水样中痕量的 pbdes 的测定要求。 关键词 分散液相微萃取 气相色谱 气相色谱/质谱 多溴联苯醚 2.1 引言 多溴联苯醚（pbdes）是一类具有生态风险的新型环境持久性有机污染物，随生活 垃圾、电子垃圾、工业废水等进入环境。由于 pbdes 涵盖种类多，在环境中的含量又 很低，加之环境样品基质复杂，使分析检测工作难度加大。关于环境水样中 pbdes 的 研究，llorca-porcel 等87用搅拌子吸附萃取-气质联用法提取、测定了密歇根州环境水 中的 9 种 pbdes；li 等88采用分散液相微萃取-反相高效液相色谱法提取、分离了武汉 环境水样中 4 种 pbdes，而白洋淀水中 pbdes 的分布及污染状况尚未见报道。 在环境水样分析中，目前常用的新型前处理方法有分散液相微萃取（dllme）、 固相萃取(spe)、固相微萃取(spme)和搅拌子吸附萃取（sbse）等，其中 dllme 样 品用量（几毫升）及有机溶剂用量（几十微升）少，富集倍数高，无需特殊装置、易操 作，环境友好，适应现代分析化学发展的要求。 河北大学理学硕士学位论文 14 本实验利用 dllme 技术，结合气相色谱、气相色谱/质谱联用技术，对白洋淀水 样中的 42 种 pbdes 进行了分析测定，方法的回收率、富集倍数、检出限均令人满意， 能够满足环境水样中多种痕量 pbdes 的测定。 2.2 实验部分 2.2.1 仪器与试剂 agilent 7890a气相色谱仪，配有微池电子捕获检测器（美国安捷伦公司）；agilent 6890/agilent5973气质联用色谱仪，配有nci离子源；lxj64-01型离心机 （河北省吴桥电 机厂）；bf-2000m型氮气吹干仪（北京八方世纪科技有限公司）；多溴联苯醚混标： bde-1, 2, 3; bde-7, 8, 10, 11, 12, 13, 15; bde-17, 25, 28, 30, 32, 33, 35, 37; bde- 47, 49, 66, 71, 75, 77; bde-85, 99, 100, 116, 118, 119, 126; bde-138, 153, 154, 155, 166; bde-181, 183, 190（购于美国accustandard）；bde-205，206（购于美国bellfonte）；bde-209（购 于美国cambridge isotope laboratories）；甲醇、乙腈（均为色谱纯），丙酮、氯苯、氯 仿、四氯化碳（均为分析纯，重蒸）；实验用水采用二次蒸馏水。 2.2.2 色谱条件 2.2.2.1 气相色谱条件 色谱柱：hp-5 毛细管色谱柱（30 m 0.32 mm 0.25 m）；柱温升温程序如下：初 始温度90 保持1分钟， 以6 /min的升温速率升至180 保持5分钟， 然后以2 /min 的升温速率升至 240 保持 10 分钟，最后以 1.5 /min 的升温速率升至 290 ；进样 口温度：280 ；载气：高纯氮气（99.999 %），流量：1 ml/min；不分流进样，进 样量：1 l；检测器温度：320 ；尾吹气流量（氮气）：25 ml/min；进样量为 1 l。 2.2.2.2 气相色谱-质谱条件89 色谱柱：db-5 柱（15 m 0.25 mm 0.25 m），柱温：初始温度 80 ，以 10 /min 的升温速率升至 200 ， 然后以 20 /min 的升温速率升至 300 保持 20 分钟； 进样口 温度：265 ；载气：氦气，流量：1 ml/min；脉冲不分流进样，进样量：1 l；离子 源：nci，离子源温度：150 ；接口温度：300 ；选择离子模式测定，选择离子为： m/z 79，81，486.7，488.7。 第 2 章 分散液相微萃取气相色谱/气相色谱质谱法测定白洋淀水中多溴联苯醚 15 2.2.3 样品前处理过程 白洋淀水样经过滤后， 移取 5.0 ml 于 10 ml 离心试管中， 将 1.0 ml 乙腈 （分散剂） ， 25 l 氯苯（萃取剂）混匀注入水样中，振荡萃取 1 min，室温静置 5 min，以 3000 r/min 离心 15 min，取出下层有机相氮气吹干、定容后取 1 l 进样分析。 2.2.4 标准曲线的绘制 配制多溴联苯醚浓度为 2.0250.0 g/l 的 5 个系列标准溶液，分别加入二次水中， 然后按“2.2.3”方法进行萃取、测定。每个浓度平行测定 3 次，以分析物峰面积 y 对 浓度 x（g/l）做标准曲线。 2.3 结果与讨论 2.3.1 样品前处理条件的优化 2.3.1.1 萃取剂种类的选择 萃取剂应该满足难溶于水、密度比水大、对待测物有较高的萃取能力且不造成干扰 等几个条件。基于以上因素，选取四氯化碳（=1.59 g/ml），氯苯(=1.11 g/ml)，氯 仿（=1.47 g/ml）进行萃取剂种类选择实验。在 1.0 ml 乙腈中分别加入上述三种萃取 剂。如图 2-1 所示，结果表明氯苯作为萃取剂对 pbdes 的萃取效率明显好于其它两种， 可能是相似相容的原因，因此选择氯苯作为萃取剂。 2.3.1.2 萃取剂体积选择 在分散剂（乙腈）体积为 1.0 ml 的条件下，分别加入 15、20、25 和 30 l 的氯苯， 萃取后测定， 如图 2-2 所示响应值先随萃取剂体积增加而增大， 在 25 l 时达到最大值， 而后由于随萃取剂体积增加沉积相体积增大，使液滴中 pbdes 浓度降低，导致响应值 降低，故氯苯的最佳体积为 25 l。 河北大学理学硕士学位论文 16 四氯化碳氯苯氯仿 0 10 20 30 40 峰 面 积（ 104） 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 14 16 18 20 22 24 26 28 峰 面 积（ 10 4） v/l 2.3.1.3 分散剂种类的选择 dllme 要求分散剂必须能够与水、萃取剂都有良好的互溶能力，使萃取剂在水相 中分散成细小的液滴，增大萃取剂和待测物的接触面积，从而提高萃取效率，因此，以 乙腈、甲醇、丙酮为分散剂进行实验。如图 2-3 所示，结果表明丙酮、甲醇作为分散剂 时萃取效率相当，乙腈对 pbdes 的萃取效率明显高于丙酮、甲醇，所以选其作为分散 剂。 2.3.1.4 分散剂体积选择 分散剂体积的变化导致萃取剂在水中的分散程度发生改变而影响萃取效率。 为了得 到最佳的分散剂体积，实验考察了乙腈体积 0.5、0.8、1.0、1.2 和 1.5 ml 对 pbdes 萃 取效率的影响。如图 2-4 所示，当体积小于 1 ml 时，乙腈不能很好地分散萃取剂；当 体积大于 1 ml 时，pbdes 溶于水相的浓度增大，均导致萃取效率降低。结果表明，乙 腈的最佳体积为 1.0 ml。 图2-1 萃取剂对pbdes萃取效率的影响 fig. 2-1 effect of different extract solvent on extraction efficiency of pbdes 图 2-2 萃取剂体积对 pbdes 萃取效率的影响 fig.2-2 effect of volumn of extract solvent on extraction efficiency of pbdes 第 2 章 分散液相微萃取气相色谱/气相色谱质谱法测定白洋淀水中多溴联苯醚 17 丙酮甲 醇乙 腈 0 2 4 6 8 10 12 14 峰 面 积（ 104） 0.40.60.81.01.21.41.6 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 峰 面 积（ 10 4） v/ml 2.3.1.5 萃取温度和萃取时间的影响 实验分别考察了萃取温度（15、20、25、30、35 ）和萃取时间（3、5、10、20、 30 min）对 pbdes 萃取效率的影响。如图 2-5、2-6 所示，实验结果表明萃取效率随着 温度升高而上升，在 25 时达到最大，而后又随温度的升高而降低，而萃取效率随萃 取时间的变化不大，因此选择在 25 下萃取 5 min即可。 1520253035 5 6 7 8 9 10 峰 面 积（ 10 4） t/ 051015202530 0 2 4 6 8 10 峰 面 积（ 10 4） t/min 图 2-3 分散剂对 pbdes 萃取效率的影响 fig. 2-3 effect of different dispersion solvent on extraction efficiency of pbdes 图2-4 乙腈体积对pbdes萃取效率的影响 fig. 2-4 effect of volume of acetonitrile on extraction efficiency of pbdes 图 2-5 萃取温度对 pbdes 萃取效率的影响 fig. 2-5 effect of extraction temperature on extraction efficiency of pbdes 图 2-6 萃取时间对 pbdes 萃取效率的影响 fig. 2-6 effect of extraction time on extraction efficiency of pbdes 河北大学理学硕士学位论文 18 2.3.1.6 离子强度的影响 水相中无机盐浓度大小会影响 pbdes 的萃取效率。 本实验以 nacl为例， 在以上选 取的最佳条件下（25 l 的氯苯为萃取剂，1 ml 的乙腈为分散剂，25 下萃取 5 min）， 考察了无机盐浓度对萃取效率的影响。如图 2-7 所示，结果表明，萃取效率随着 nacl 百分含量的增加而降低，可能由于随着盐浓度的增加使萃取剂在水中的溶解度减小，萃 取时间不充分，从而导致萃取效率降低。 0%0.2% 0.4% 0.6% 0.8% 1.0% 4 5 6 7 8 9 10 峰 面 积（ 10 4） nacl(%) 2.3.2 dllme 方法评价 2.3.2.1 pbdes 的分离分析 一至七溴代的 39 种 pbdes 采用气相色谱法进行分离、 测定， 标样色谱图见图 2-8。 图 2-7 nacl 含量对 pbdes 萃取效率的影响 fig. 2-7 effect of content of nacl on extraction efficiency of pbdes 第 2 章 分散液相微萃取气相色谱/气相色谱质谱法测定白洋淀水中多溴联苯醚 19 图 2-8 39 种 pbdes 标样色谱图 (hp-5) fig. 2-8 chromatogram of 39 pbdes (hp-5) 1-bde1 2-bde2 3-bde3 4-bde10 5-bde7 6-bde11 7-bde8 8-bde13 9-bde12 10-bde15 11-bde30 12-bde32 13-bde17 14-bde25 15-bde33 16-bde28 17-bde35 18-bde37 19-bde75 20-bde49 21-bde71 22-bde47 23-bde66 24-bde77 25-bde100 26-bde119 27-bde99 28-bde116 29-bde118 30-bde85 31-bde126 32-bde155 33-bde154 34-bde153 35-bde138 36-bde166 37-bde183 38-bde181 39-bde190 由于高溴代的 bde-205、206、209（八至十溴代）易分解，故采用“2.2.2.2”质谱 条件进行测定， 选择特征离子为 m/z 79、 81 （bde-205、 206） 、 m/z 486.7、 488.7 (bde-209)， 单点定量，并以 2.0 g/l 的加标水平测定回收率及 rsd，平行测定 3 次，加标回收率 分别为 91.71 %、104.34 %、84.99 %，rsd 分别为 7.27 %、10.71 %、7.7 %。 2.3.2.2 工作曲线、回归方程、相关系数、富集因子、检出限、相对标准偏差 在最佳条件下，对加标溶液进行萃取、测定，以色谱峰面积 y 与对应的浓度 x 绘 制标准曲线，结果见表 2-1。 河北大学理学硕士学位论文 20 表 2-1 多溴联苯醚的线性范围、回归方程、相关系数、富集因子、检出限、rsd tab. 2-1 regression equations, correlation coefficients, enrichment factors, limits of detections (lod) and relative standard deviations (rsds) for polybrominated diphenyl ethers 多溴联苯醚 线性 范围 回归方程 相关系数 (r) 富集 因子 检出限 lod (g/l) rsd (%) n=3 bde-10 2100 y=91.44x-89.51 0.9992 458 0.0018 4.92 bde-7 2100 y=79.83x+123.66 0.9996 471 0.0019 4.87 bde-11 2100 y=99.49x-15.07 0.9998 790 0.0002 2.86 bde-8 2100 y=32.23x-15.68 0.9999 462 0.0005 4.36 bde-12(13) 2100 y=55.11x+52.98 0.9999 530 0.0018 1.43 bde-15 2100 y=36.55x-1.99 0.9998 504 0.0047 1.38 bde-30 2100 y=86.34x-25.19 0.9999 436 0.0008 4.49 bde-32 2100 y=83.83x-166.00 0.9992 505 0.0008 5.11 bde-17(25) 2100 y=68.86x-133.01 0.9995 666 0.0007 2.65 bde-28(33) 2100 y=101.74x-286.28 0.9985 393 0.0013 6.47 bde-35 2100 y=44.22x-163.80 0.9995 435 0.0006 3.76 bde-37 2100 y=101.88x-163.64 0.9996 641 0.0006 3.10 bde-75 2100 y=95.83x-154.84 0.9993 676 0.0007 4.26 bde-49 2100 y=103.51x-136.40 0.9994 495 0.0013 4.19 bde-71 2100 y=88.08x-126.03 0.9995 532 0.0018 4.33 bde-47 2100 y=91.86x-279.91 0.9994 453 0.0024 3.96 bde-66 2100 y=87.74x-96.83 0.9991 464 0.0019 3.39 bde-77 2100 y=128.52x-255.26 0.9992 781 0.0005 2.65 bde-100 3150 y=114.4x-297.92 0.9993 557 0.0022 4.12 bde-119 3150 y=130.02x-191.38 0.9996 490 0.0009 3.02 bde-99 3150 y=130.67x-272.60 0.9991 529 0.0012 1.78 第