[发明专利]一种同时测定水环境中16种酚类化合物的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及酚类化合物分析领域，特别是涉及一种同时测定水环境中16种酚类化合物的分析方法。

背景技术

酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物。天然水体中一般不含酚类，而被工业废水污染的水中才可能含有酚类化合物，故其主要来源包括焦化厂、制药厂、纺织厂、煤气厂、石油化工厂、合成酚工业等。地表水中的氯酚和硝基酚也可能来自土壤中各种氯酚酸除草剂和有机磷杀虫剂降解产物的渗漏。酚类化合物是一种高毒物质，且难降解，可长期残留于土壤中，并具有致癌、致畸、致突变作用。自来水中只要含有μg/L级的氯酚就会导致明显的异臭味，地表水中含低浓度(0.1～0.2mg/L)酚类时，可使鱼肉产生异味，高浓度(>5mg/L)时则造成鱼类中毒死亡。人体摄入一定量时，可出现急性中毒症状；长期饮用被酚污染的水，可引起头晕、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。因此水环境中酚类化合物的浓度成了欧共体和美国环保局关注的焦点。美国环保局(EPA)规定酚类中优先测定的有机污染物有11种，包括苯酚、4-硝基苯酚、2-氯苯酚、2,4-二硝基酚、2-硝基酚、2,4-二甲基苯酚、4-氯-3-甲基酚、2,4-二氯酚、4,6-二硝基-2-甲基苯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚。中国也将其中6种录入了环境优先污染物黑名单。

在国外，水质中酚类化合物的测定方法有相对较完善的方法标准，如美国有EPA8270C、EPA8041A、EPA604、EPA528等方法。其中，EPA8270C中涉及的酚类化合物有20种，EPA8041A涉及的酚类化合物有16种，而EPA604是关于10种市政和工业废水中的苯酚和某些取代酚类、酚类化合物。这三种方法的前处理均采用液-液萃取(EPA3510)或连续液-液萃取(EPA3520)来提取水中的酚类化合物。EPA8270C方法是不作衍生化处理直接进行气相色谱/质谱法测定，因此仪器上显示出了不稳定的色谱行为；EPA8041A方法中13种酚类化合物通过重氮甲烷或五氟苄基溴衍生化后采用气相色谱法(GC-FID或GC-ECD)进行测定，但未给出具体的方法检出限；而EPA604方法则综合了前两种方法，允许直接非衍生化气相色谱法(GC-FID)进行测定，或五氟苄基溴衍生化后用气相色谱法测定(GC-ECD)。另外，EPA528方法则是针对饮用水中的12种酚类化合物，通过Sepax DVB萃取小柱萃取，气相色谱/质谱法测定。本发明在增加同时测定酚类化合物的种类时，主要着重点是新加入的5种酚类化合物，即2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、壬基酚、对苯二酚、邻氯对苯二酚和双酚A，在之前的测定方法中没有进行过同时测定，洗脱溶剂也与标准方法不同。

在国内，尚无针对包含一元酚和多元酚的多种酚类化合物较为系统的气相色谱-质谱的分析方法标准。因此，本发明提供了一种同时测定水环境中16种酚类化合物的分析方法。至今，中国台湾、北京、黑龙江、贵阳、武汉、大连、湖南、珠江三角洲等地都有报告水中酚类的测定研究。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对国内目前尚无较系统的同时检测一元酚和多元酚等多种酚类化合物的气相色谱-质谱分析方法标准，本发明提供了一种同时测定水环境中16种酚类化合物的分析方法。该方法简便易操作、准确可靠，可以经济有效地分析水体中的酚类化合物。

2.技术方案

发明的技术方案为：酚类化合物是一类重要的污染物，由于结果中含有一个或者多个酚羟基，在水中的急性较大，传统的气相色谱(GC)或者气相质谱联用方法难以直接分析，需要进行衍生化才能进行分析，衍生化一般可以采用烷基化或硅烷化试剂。本发明采用五氟苄基溴作为衍生化试剂。同时对于水中16种酚类污染物的同时分析，除了需要优化样品前处理方案，选择适当的色谱条件外，更重要的是在复杂的气相色谱质谱图中进行准确的定性定量分析。本发明采用选择离子扫描(SIM)方法，每个化合物确定两个特征离子，进行扫描，当两个离子同时出现且两个离子的丰度比在标准值的合理范围内(±30％)，认为该物质存在，再根据特征离子的峰面积进行定量。

一种同时测定水环境中16种酚类化合物的分析方法，其步骤为：

A、样品的前处理：

(1)500mL水样通过0.45μm微孔滤膜过滤，用硫酸溶液调节水样pH值＜1.5；

(2)用二氯甲烷、甲醇、稀盐酸活化固相萃取(SPE)小柱，其中稀盐酸的体积浓度为0.5-2％；

(3)水样通过活化好的SPE小柱，然后用氮气吹扫已富集的SPE小柱至干；