李昆，劉盈斐，徐靜，趙曉輝

（中國水利水電科學研究院，北京 100038）

烷基酚類化合物(APs)既是烷基酚聚氧乙烯醚的合成原料，又是其環(huán)境中的主要降解產物[1]。該類化合物具有較強的雌激素干擾效應和穩(wěn)定性，可通過食物鏈積累放大，危害人類健康和生態(tài)環(huán)境[2]。1996 年APs 已被歐盟列為“內分泌干擾物”。這類化合物雖然已逐步被大多數(shù)工業(yè)發(fā)達國家淘汰，但在環(huán)境中尤其是水體中仍廣泛存在[3-6]，備受國內外關注[7-8]。

國外對水中APs的標準分析方法主要有ISO[9]、歐洲標準委員會[10]、美國ASTM[11-12]、美國EPA 等方法[13]。其中ISO 18857-2—2009方法為氣相色譜-質譜（GC-MS）法，適用于飲用水、地下水、地表水及廢水中7 種烷基酚類化合物的檢測，需要利用2，2，2-三氟-N-甲基-N-（三甲基硅）乙酰胺（MSTFA）進行衍生化處理等操作；歐洲標準委員會和德、英、法標準化協(xié)會發(fā)布的方法內容[14-15]均與ISO18857-2 方法相同；ASTM D7065-11方法為GC-MS法，適用于地表水及廢水，采用液液萃取法提取分析物后以GC-MS法測定；ASTM D7574-09方法為液相色譜-質譜（LC-MS）法，適用于地表水、地下水及污水處理廠排水，采用固相萃取法提取水中APs后，提取液經濃縮、甲醇-水混合溶劑置換、添加內標物后采用LC-MS 法測定；JIS K 0450-10-10—2006 方法[16]為GC-MS法，適用于工業(yè)用水和工業(yè)廢水中雙酚A的檢測，該方法采用液液萃取法或固相萃取提取水中目標物，經色譜柱凈化后用N，O-雙（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺（BSTFA）進行衍生化處理。

筆者在上述標準的基礎上，將Aps 擴增為9 項（包括丁基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、已基苯酚、對特辛基苯酚、庚基苯酚、辛基酚、壬基酚和雙酚A等），增加了方法的實用性，同時選用GC-MS 方法對烷基酚進行檢測，與ISO 18857-2—2009、ASTM D7065-11 以及JIS K 0450-10-10—2006 三項標準方法檢測手段相一致，一定程度上既保證了技術先進性，又有利于該方法在我國進一步的推廣應用；同時該方法采用BSTFA進行樣品衍生化預處理，反應時間短，數(shù)據(jù)準確度高，技術具有一定先進性。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-質譜儀：Agilent 6890GC/5975MS型，配備30 m HP-5MS 色譜柱，美國安捷倫科技有限公司。

電子分析天平：METTLER-AL204 型，感量為0.1 mg，瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司。

正己烷、二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯：農殘級，美國Fisher scientific公司。

濃鹽酸：優(yōu)級純。

無水硫酸鈉：分析純，置于馬弗爐中，于400 ℃烘烤6 h，去除，置于干燥器中密閉保存。

4-叔丁基苯酚、4-正丁基苯酚、4-正戊基苯酚、4-正已基苯酚、4-叔辛基苯酚、4-正庚基苯酚、4-正辛基苯酚、4-正壬基苯酚、雙酚A 標準品：純度（質量分數(shù)）均不小于98%，德國Dr.Ehrenstorfer公司。

五 氯 酚-13C：100 μg/mL，美 國AccuStandard公司。

硅烷化試劑：市售N，O-雙（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺，含1%三甲基氯硅烷（BSTFA-TMCS），純度（質量分數(shù)）不小于98%。

實驗用水為超純水(經MILLIQ 水純化系統(tǒng)純化，電阻率為18.2 MΩ·cm)。

1.2 儀器工作條件

進樣體積：1 μL；進樣方式：無分流進樣；載氣：高純He，恒流，流量為1.0 mL/min；離子源溫度：230 ℃；傳輸桿溫度：250 ℃；檢測模式：電子轟擊(EI)模式；程序升溫：90 ℃保留1 min，以4 ℃/min的速率升溫至250 ℃，然后以25 ℃/min 的速率從250 ℃升至280 ℃，停留5 min。

1.3 實驗步驟

1.3.1 樣品溶液的制備

將500 mL水體樣品使用玻璃纖維濾紙過濾，混合后轉移至500 mL無污染的容器中；使用稀鹽酸調節(jié)至pH 不大于2，使用SPE 裝置進行富集（配備HLB富集柱）；富集后的SPE柱選擇試劑進行洗脫；洗脫液經無水硫酸鈉脫水；收集脫水液，使用氮吹裝置吹至體積小于0.5 mL，使用洗脫溶劑定容至0.5 mL；取50 μL標準溶液或濃縮后的樣品液至樣品瓶中的250 μL 內襯管內，加入50 μL 硅烷化試劑，立即擰緊瓶蓋，充分混勻，30 s后上機測定。

1.3.2 標準溶液的制備

混合標準儲備溶液：分別精確稱取9 種APs 化合物標準樣品各10.0 mg (精確至0.1 mg)，置于不同的20 mL 容量瓶中，用甲醇溶解并定容至標線，混勻，得質量濃度為500 μg/mL 的單一標準溶液。精密量取9 種單一標準溶液各1 mL，以及5 mL 五氯酚-13C 溶液至100 mL 容量瓶中，用甲醇稀釋并定容，搖勻，制得混合標準儲備溶液，其中各組分質量濃度均為5 μg/mL。

系列標準工作溶液：取6只10 mL容量瓶，依次精密加入混合標準儲備溶液40、80、200、400、800、2 000 μL，用甲醇稀釋并定容，搖勻，制得系列標準工作溶液，其中9 種組分及五氯酚-13C 的質量濃度均分別為20、40、100、200、400、1 000 μg/L。分別取50 μL 標準溶液至樣品瓶中的250 μL 內襯管內，加入50 μL硅烷化試劑，立即擰緊瓶蓋，充分混勻，30 s后上機測定。

1.3.3 定量方法

利用氣相色譜質譜工作站軟件分析、處理數(shù)據(jù)，以9種APs及五氯酚-13C的質量濃度為橫坐標、特征離子的色譜峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線，計算樣品溶液中各化合物含量。

2 結果與討論

2.1 衍生化溫度

取一定濃度APs 標準溶液，驗證不同衍生化溫度對衍生化結果的影響，反應時間為30 min，不同衍生化溫度對應的色譜峰響應值見圖1。由圖1可知，在室溫（25 ℃）與60 ℃條件下，反應效果相當，出于操作便捷的角度考慮，最終選擇在室溫下進行衍生化操作。

圖1 不同衍生化溫度對應的色譜峰響應值

2.2 衍生化時間

在樣品預處理過程中，保持其它條件穩(wěn)定不變，探索化合物最優(yōu)的衍生化時間。試驗考察衍生化時間分別為0、50、100、150、200、450、500、550、600、700 min 時對應的色譜峰響應值見圖2。由圖2 可知，隨著增加衍生化試劑時間的增加，化合物響應值有所減小，因此最終選擇在添加衍生化試劑并充分震蕩混勻后進行樣品檢測。

圖2 不同衍生化時間對應的色譜峰響應值

2.3 洗脫溶劑的選擇

為選取固相萃取階段最優(yōu)洗脫溶劑類型，通過試驗對比不同洗脫溶劑（甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯等）對固相萃取柱吸附的烷基酚類化合物洗脫效果，結果見圖3。由圖3 可知，乙酸乙酯洗脫效果（回收率為85%～110%）優(yōu)于其它兩種溶劑，因此水樣前處理過程選取乙酸乙酯作為洗脫溶劑。

圖3 不同洗脫溶劑下烷基酚回收率

2.4 洗脫溶劑的用量

不同洗脫溶劑體積下烷基酚回收率見圖4。由圖4可知，10 mL乙酸乙酯的洗脫效果較好，因此在水樣前處理中，洗脫溶劑選擇為10 mL乙酸乙酯。

圖4 不同洗脫溶劑體積下烷基酚回收率

2.5 水體樣品pH的影響

調節(jié)樣品的pH 分別為2、4、6、8、10，考察不同pH條件下9種烷基酚回收率見圖5。由圖5可知，試驗富集-衍生化-檢測結果表明pH≤2 時，回收率高于其它條件下水體樣品的回收率，因此選擇在水樣預處理前調節(jié)樣品pH＜2。

圖5 不同pH條件下烷基酚回收率

2.6 線性關系與方法檢出限

按照1.3.3 繪制標準工作曲線，計算線性方程、相關系數(shù)。

按樣品分析全過程，對濃度值為估計方法檢出限值3～5 倍的標準樣品進行連續(xù)7 次平行測定，按文獻[17]計算方法檢出限。

9 種目標物的線性范圍、線性方程、相關系數(shù)、檢出限見表1。

表1 烷基酚類化合物線性范圍、線性方程、相關系數(shù)及檢出限

由表1可知，9種烷基酚類化合物的質量濃度在20.0～1 000 μg/L 范圍內與色譜峰面積具有良好的線性關系，線性相關系數(shù)均不低于0.999 1，方法檢出限為4.49～9.46 ng/L。

2.7 加標回收試驗

制備和分析7個加標（100 ng/L）地表水、地下水和飲用水的平行樣品，其濃度在校準曲線的中間范圍內。計算每種目標物的測定濃度、平均濃度、相對標準偏差和回收率，試驗結果見表2。

由表2 可知，當水體樣品體積為500 mL 時，地表水加標回收率為77.6%～95.6%，地下水加標回收率為80.4%～98.3%，飲用水加標回收率為80.9%～98.8%，測定結果的相對標準偏差不大于11.4%?；旌蠘藴嗜芤杭暗乇硭訕藰悠飞V圖分別如圖6、圖7所示。

圖6 烷基酚類化合物（SIM）混合標準溶液選擇離子流圖

圖7 加標地表水樣式選擇離子色譜圖

表2 樣品加標回收試驗結果

3 結語

采用固相萃取-衍生化富集濃縮9 種APs 類化合物，建立了一種氣相色譜-質譜法進行檢測。該方法具有較為良好的穩(wěn)定性、準確度、精密度和較低的檢出限，滿足水體APs 實際檢測分析要求，與ISO 18857-2—2009、ASTM D7065-11 以及JIS K 0450-10-10—2006 三項標準方法檢測手段相一致，一定程度上既保證了技術先進性，又有利于該方法在我國進一步的推廣應用；同時該方法采用BSTFA進行樣品衍生化預處理，反應時間短，數(shù)據(jù)準確度高，技術具有一定先進性。