[发明专利]离子阱串联质谱检测大气颗粒物中痕量多氯联苯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对大气颗粒物中痕量多氯联苯类有机污染物进行快速定量检测的方法，具体的说，是一种利用气相色谱/离子阱串联质谱(GC/ITMS)技术实现在经过简单净化前处理步骤的基础上，即能快速准确的定量检测出不同粒径大气颗粒物中的31种多氯联苯(1～10氯代)类有机污染物的分析方法。

背景技术

多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls，PCBs)是一类重要的内分泌干扰物(EDCs)和持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，POPs)，根据苯环上被氯原子取代个数和取代位置的不同共有209种化合物单体。多氯联苯具有持久性有机污染物的所有特性，在环境中不易降解且脂溶性高，能够沿食物链进行富集放大，具有致畸、致癌、致突变的毒理效应，对环境生态和人体健康有较大危害。在2001年《斯德哥尔摩公约》中被首批禁止的12种POPs黑名单中就包括多氯联苯，之后各国政府也相继立法禁止此类化合物的商业化生产与使用。大气环境是POPs类污染物迁移转化的重要场所，尤其是大气中粒径微小的颗粒物，其自身的物化特性对于POPs的扩散和毒性效应起到了增强作用。一方面这些性质极为稳定的POPs化合物通过吸附在大气中的细小颗粒物上能够长久漂浮在大气中并进行全球扩散，另一方面，粒径小于1 0微米甚至小于1微米的超细颗粒物通过呼吸作用直接将自身吸附的POPs有害物质直接带入人体呼吸道、肺部甚至血液中，对于人体健康危害极大。

自上世纪70年代以来，国内外学者对水、土壤、大气、沉积物等环境介质中的多氯联苯类物质检测方法进行了大量的研究工作。概括的讲，国内外对环境中的PCBs类污染物的分析方法主要参考美国国家环境保护署(EPA)颁布的Method8082A、Method TO-4A、Method 1668A。在8082A方法中采用GC-ECD作为检测器，ECD检测器对电负性化合物有较高的灵敏度响应，但因此也导致许多氯代有机物在ECD检测器中会有不同程度的响应，干扰了目标化合物PCBs的定量分析。在Method TO-4A方法中采用低分辨率气质联用仪(GC-LRMS)在选择离子模式(MS-SIM)下以获得更好的选择性以分辨多氯联苯和有机氯农药(OCPs)两类目标化合物，但在处理背景基质复杂的样品时，LRMS的质量分辨能力十分有限，仍无法有效的消除两组化合物之间的干扰问题，需采取复杂的净化、分离步骤以去处干扰物。在许多研究中，分析PCBs组分通常用浓硫酸或复合酸碱硅胶净化措施以除去样品中的有机氯化合物如有机氯杀虫剂等干扰组份，如《分析测试技术与仪器》2000年12月第6卷第4期216页的文章中采用了浓硫酸酸洗去处样品中包括有机氯农药在内的干扰组份并分析样品中的PCBs组分。《分析化学》1999年11月第27卷第11期1258页中介绍了一种使用多级酸性碱性复合硅胶层析的方法去除沉积物样品中的有机氯农药干扰的方法，并用GC-ECD检测器分析了样品中的多氯联苯目标化合物。《环境科学研究》2003年第16卷第4期36页中介绍了采用不同极性溶剂洗脱的方法来分离样品中的有机氯农药和多氯联苯组份。为解决传统的ECD、LRMS检测器定性能力不足的缺点，EPA在随后公布的Method 1668A方法中采用选择性和灵敏度俱佳的高分辨色谱/高分辨质谱联用(HRGC/HRMS)技术以同位素稀释法来定量检测水、沉积物中的209种PCBs以保证定量的准确性，尽管HRGC/HRMS能在检测上较好的解决PCBs与其他氯代化合物相互干扰的问题，但是HRGC/HRMS的使用维护费用昂贵且操作复杂等因素使其至今仍无法被大多数实验室所采用。