歐舟 陳梅麗
摘 要:多氯聯(lián)苯(PCBs)是一類(lèi)持久性有機(jī)污染物,隨再生紙的使用容易引入紙制品中,對(duì)消費(fèi)者健康造成威脅。文章綜合介紹目前PCBs在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中的前處理方法與檢測(cè)方法,為今后的檢測(cè)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:多氯聯(lián)苯;紙制品;檢測(cè)技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):O657 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2019)21-0149-02
Abstract: PCBs are a kind of persistent organic pollutants, which is easy to be introduced into paper products with the use of recycled paper, which poses a threat to the health of consumers. This paper comprehensively introduces the pre-processing methods and detection methods of PCBs in laboratory testing, in order to provide reference for future detection research.
Keywords: PCBs; paper products; detection technology
多氯聯(lián)苯(PCBs)是近年來(lái)環(huán)境與包裝材料領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注物質(zhì)。由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,曾被廣泛應(yīng)用于化工和印刷領(lǐng)域。其在自然界中很難降解,因此極易在水、土壤、大氣等環(huán)境介質(zhì)中殘留,容易在人體中進(jìn)行沉積,具有致畸致癌的特性。我國(guó)食品接觸類(lèi)紙中的多氯聯(lián)苯主要來(lái)源主要是再生紙與脫墨廢紙的使用,包裝紙中的PCBs直接接觸人體或遷移到食品中,會(huì)直接危險(xiǎn)人體的健康[1-2]。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于多氯聯(lián)苯的檢測(cè)分析范圍很廣,主要集中在水樣、水產(chǎn)品、土壤、環(huán)境等中[3],由于介質(zhì)的不同,對(duì)樣品的前處理方法與檢測(cè)方法種類(lèi)繁多,在檢測(cè)效果、檢測(cè)時(shí)間與檢測(cè)成本上均差距頗大。本文主要針對(duì)紙制品這一產(chǎn)品細(xì)分,對(duì)其多氯聯(lián)苯的主流前處理方法與檢測(cè)方法進(jìn)行概述。
1 前處理方法
1.1 索氏提取法
在同時(shí)測(cè)定土壤中多種多氯聯(lián)苯時(shí),索氏提取法因其具有較好的方法靈敏度與較低的干擾性,經(jīng)常被選擇使用[4]。而在紙制品檢測(cè)中,同樣有學(xué)者選取該方法進(jìn)行多氯聯(lián)苯的提取[5-6]。將紙制品樣品剪碎后置于萃取套筒中,使用正己烷或者正己烷:丙酮(1:1)混合液在一定溫度下進(jìn)行6-12小時(shí)的索氏抽提,加入濃硫酸進(jìn)行磺化后,過(guò)無(wú)水硫酸鈉層析柱,濃縮提純后進(jìn)行氣相色譜或質(zhì)譜測(cè)定。
索氏提取法對(duì)于從固體樣品中萃取化合物是一種較為成熟的方法。但這種方法最大的不足是耗時(shí)過(guò)長(zhǎng),提取效率不高,在樣品較多情況下難以實(shí)現(xiàn)。
1.2 超聲輔助萃取法
超聲輔助萃取法(USE)是目前紙制品中多氯聯(lián)苯測(cè)定較多使用的前處理方法。該方法主要通過(guò)將切碎的紙張樣品多次加入提取劑后使用超聲波震蕩的形式進(jìn)行輔助提取,再通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)提純、凈化等方式獲得萃取產(chǎn)物,進(jìn)行后續(xù)分析步驟。
在提取劑的選擇上,現(xiàn)階段主要有正己烷、乙腈、乙腈/正己烷/乙酸乙酯(4:3:4,v/v/v)混合溶液、乙醇、丙酮等[7-11]。多數(shù)學(xué)者選擇使用正己烷作為提取試劑,主要是因?yàn)閱为?dú)使用乙腈或乙醇直接進(jìn)樣容易造成柱流失嚴(yán)重,需要進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)換。
部分研究使用了固相萃取法對(duì)經(jīng)過(guò)提取的多氯聯(lián)苯進(jìn)行進(jìn)一步萃取。在固相萃取材料的選擇上,使用甲醇與正己烷對(duì)C18固相萃取小柱淋洗的研究較多,效果也較好,其它可見(jiàn)使用堿性氧化鋁作為固相萃取材料的研究。
超聲輔助萃取法因其操作簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,重復(fù)性好,受到了廣泛使用。該方法能夠滿足紙制品中多氯聯(lián)苯各項(xiàng)檢測(cè)要求,適合大批量樣品測(cè)定。
1.3 加速溶劑萃取法
對(duì)多層復(fù)合紙質(zhì)材料等做質(zhì)密的包裝材料,超聲輔助萃取法效果并不理想。對(duì)于這種材料,需要使用加速溶劑萃取法(ASE)。該方法需要將紙制品剪碎后裝入萃取池中,加入石英砂或硅藻土混合,加入正己烷作為萃取劑后,在高溫高壓下進(jìn)行多次的靜態(tài)循環(huán)加速溶劑萃取[5][12]。
加速溶劑萃取法對(duì)紙制品中多氯聯(lián)苯提取效果較好,無(wú)論回收性還是重復(fù)性都能滿足要求。該方法在土壤、大氣顆粒物等的檢測(cè)中已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用,但萃取裝置價(jià)格昂貴,操作較為復(fù)雜,因此少見(jiàn)于紙制品一般實(shí)驗(yàn)室大批量樣品檢測(cè)。
2 檢測(cè)方法
2.1 氣相色譜法
氣相色譜法是檢測(cè)多氯聯(lián)苯的常用方法之一。其操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)范圍大、價(jià)格較低的優(yōu)勢(shì)讓方法容易在實(shí)驗(yàn)室推廣。一般來(lái)說(shuō),由于PCBs含有大量氯離子,因此適合采用電子俘獲ECD檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。多氯聯(lián)苯類(lèi)物質(zhì)屬于極性物質(zhì),因此在色譜柱的選擇上一般使用DB-5MS、HP-5MS或等效柱進(jìn)行檢測(cè)[6,13-14]。
2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法
由于紙制品特別是在印刷后工藝較為復(fù)雜,多氯聯(lián)苯容易受到基質(zhì)效應(yīng)的干擾,在定量時(shí)偶有假陽(yáng)性情況產(chǎn)生。因此很多學(xué)者選擇使用定性更為精確的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[8-10][12][15-17]。該方法檢出限低,重復(fù)性好,定性準(zhǔn)確,在低濃度環(huán)境下表現(xiàn)良好。方法均使用電子轟擊(EI)離子源,同樣使用DB-5MS、HP-5MS或等效柱進(jìn)行選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)。
2.3 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
有研究還使用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行多重反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)(MRM)對(duì)紙制品中多氯聯(lián)苯進(jìn)行檢測(cè)[11][18-19]。該方法比氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法定性更加準(zhǔn)確,具有更強(qiáng)的抗干擾能力和更低的檢出限,對(duì)于復(fù)雜紙制品樣品進(jìn)行痕量分析可以很好使用。但該設(shè)備相對(duì)價(jià)格昂貴,普及率不高,在推廣方面受到一定的限制。
2.4 高效液相色譜法
相比氣相色譜法,高效液相色譜法有著穩(wěn)定性與定量準(zhǔn)確性更好的優(yōu)勢(shì)。有學(xué)者使用Leapsil C18柱,流動(dòng)相為85+15=乙腈+水,成功對(duì)16種多氯聯(lián)苯混合物樣品進(jìn)行有效分離[7][16]。但在定性方面,高效液相色譜法不如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法,且需要消耗大量溶劑,因此在紙制品樣品多氯聯(lián)苯含量普遍偏低的情況下,使用該方法的研究相對(duì)較少。
3 結(jié)束語(yǔ)
伴隨著紙張工藝與檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,簡(jiǎn)單高效的紙制品多氯聯(lián)苯檢測(cè)方法已經(jīng)建立。隨著對(duì)紙制品遷移特性的研究與安全性指標(biāo)的要求,多氯聯(lián)苯類(lèi)物質(zhì)對(duì)于人體的危害受到了廣泛重視,檢測(cè)方法的研究也有待進(jìn)一步優(yōu)化。
而隨著安全性指標(biāo)的不斷增加,同時(shí)測(cè)定方法的研究也被學(xué)者廣泛關(guān)注。多氯聯(lián)苯與鄰苯二甲酸酯、磷酸三丁酯、氯酚類(lèi)化合物、二苯酮類(lèi)化合物的同時(shí)測(cè)定已有相關(guān)研究[9-11],這也是多氯聯(lián)苯檢測(cè)未來(lái)很好的發(fā)展方向。
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