DB21-T 3110-2019水質(zhì) 丙烯酰胺的測定 高效液相色譜-質(zhì)譜法

ICS03.220

S90

備案號：62034-2019DB21

遼寧省地方標準

DB21/T3110—2019

水質(zhì)丙烯酰胺的測定

高效液相色譜-質(zhì)譜法

DB21/T3110—2019

水質(zhì)丙烯酰胺的測定高效液相色譜-質(zhì)譜法

警告：實驗中所使用的甲醇、丙烯酰胺屬于有毒有機物，實驗操作時應(yīng)避免接觸皮膚和衣物，溶液

配制過程應(yīng)在通風櫥內(nèi)進行。

1適用范圍

本標準規(guī)定了測定水中丙烯酰胺的高效液相色譜-質(zhì)譜法。

本標準適用于飲用水、地表水、地下水、工業(yè)廢水和生活污水中丙烯酰胺的測定。

當進樣體積為10μl時，本方法的檢出限為0.1μg/L，測定范圍為0.4μg/L~100μg/L。

2規(guī)范性引用文件

本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是未注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

GB/T5750.2生活飲用水標準檢驗方法水樣的采集與保存

HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ/T164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

3方法原理

水樣過濾后直接進樣，水中丙烯酰胺經(jīng)液相色譜儀分離后，用串聯(lián)質(zhì)譜儀在多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）條

件下測定，根據(jù)保留時間和特征離子對定性，內(nèi)標法定量。

4試劑

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的優(yōu)級純試劑，實驗用水為高純水。

4.1甲醇（CH3OH），色譜純。

4.2甲酸（HCOOH）。

4.3標準溶液

4.3.1丙烯酰胺標準貯備液：ρ（CH2=CHCONH2）=100.0mg/L。

購買有證標準溶液，溶劑為水，貯備液在4℃冷藏避光保存或參照制造商的產(chǎn)品說明保存。

4.3.2丙烯酰胺標準使用液：ρ（CH2=CHCONH2）=1.0mg/L。

將丙烯酰胺標準貯備溶液（4.3.1）用水稀釋至1.0mg/L，此溶液于4℃冷藏避光保存，可保存10d。

4.3.3內(nèi)標貯備液：ρ（丙烯酰胺-13C）=100mg/L。

購買有證標準溶液。溶劑為水，內(nèi)標貯備液于4℃冷藏避光保存或參照制造商的產(chǎn)品說明保存。

4.3.4內(nèi)標使用液：ρ（丙烯酰胺-13C）=1.0mg/L。

將內(nèi)標貯備液（4.3.3）用水稀釋至1.0mg/L，內(nèi)標使用液于4℃冷藏避光保存，可保存10d。

4.4濾膜：針式水相過濾器，孔徑0.22μm，玻璃纖維濾膜、親水性聚丙烯濾膜或其它等效材質(zhì)。

4.5甲酸溶液：1+1000

4.6氮氣：純度≥99.9%。

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5儀器和設(shè)備

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準A級玻璃量器。

5.1高效液相色譜/質(zhì)譜儀：配有電噴霧離子化源（ESI），三重四極桿質(zhì)譜或具有同等功能質(zhì)譜。

5.2色譜柱：填料為三鍵鍵和C18，粒徑1.8μm，柱長50mm，內(nèi)徑2.1mm，或其他等效色譜柱。

5.3棕色樣品瓶：2.0ml。

5.4采樣瓶：40ml棕色玻璃瓶，螺旋蓋（具聚四氟乙烯涂層的密封墊）。

5.5微量注射器：10μl、50μl、100μl、1ml。

5.6一般實驗室常用儀器和設(shè)備。

6樣品

6.1樣品采集與保存

按照GB/T5750.2、HJ/T91和HJ/T164的相關(guān)規(guī)定進行樣品的采集。

采集樣品時，向樣品瓶（5.4）中加入甲酸40μl，然后采集樣品至滿瓶，蓋蓋搖勻。水樣4℃以下

冷藏避光保存，48h內(nèi)完成分析。

6.2試樣制備

水樣恢復至室溫，經(jīng)濾膜（4.4）過濾，取中段過濾后水樣1.0ml，置于棕色樣品瓶（5.3）中，加

入內(nèi)標使用液（4.3.4）10.0μl，混勻待測。

6.3空白試樣的制備

用實驗用水代替樣品按照試樣的制備（6.2）相同操作步驟，制備空白試樣。

7分析步驟

7.1儀器參考條件

7.1.1液相色譜儀參考條件

流動相：流動相A為甲醇（4.1），流動相B為甲酸溶液（4.5），線性梯度洗脫程序見表1。

柱溫：30℃；

進樣體積：10μl；

流速：0.2ml/min；

表1液相色譜流動相線性梯度洗脫程序

時間（min）流動相A（%）流動相B（%）

0397

1.5397

2.59010

3.59010

2

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4397

6397

7.1.2質(zhì)譜儀參考條件

正離子模式（ESI+），離子化電壓：3500V，離子源溫度：120℃，檢測方式為多反應(yīng)監(jiān)測（MRM），

具體條件見表2。

注：對于不同質(zhì)譜儀器，參數(shù)可能存在差異，測定前應(yīng)將質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化到最佳。

表2目標化合物的多反應(yīng)監(jiān)測條件

目標化合物檢測離子對（m/z）駐留時間（ms）錐孔電壓（V）碰撞電壓（V）

71.8→54.9*303015

丙烯酰胺

71.8→27.2303019

丙烯酰胺-13C72.9→55.9*303018

注：帶*的為定量離子對

7.2校準

7.2.1校準曲線的建立

取一定量丙烯酰胺標準使用液（4.3.2）于甲酸（4.5）水溶液中，制備6個濃度點的標準系列，丙

烯酰胺的質(zhì)量濃度分別為0.4μg/L、1.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、50.0μg/L和100μg/L，

每毫升標準系列溶液中加入10.0μl內(nèi)標使用液（4.3.4），使內(nèi)標的質(zhì)量濃度為10.0μg/L，貯存在

棕色樣品瓶（5.3）中。

將標準系列溶液按濃度由低到高的順序依次進樣，以標準系列溶液中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度為橫坐

標，丙烯酰胺的峰面積（或峰高）與內(nèi)標物的峰面積（或峰高）比值和內(nèi)標物濃度的乘積為縱坐標，繪

制標準曲線。或者按照公式（1）和（2）計算丙烯酰胺的平均相對響應(yīng)因子RRF。

（1）

A

RRFiis

i

Aisi

n

RRF

i（2）

RRFi1

n

RRFi——標準系列中第i點丙烯酰胺的相對響應(yīng)因子，無量綱；

Ai——標準系列中第i點丙烯酰胺定量離子的峰面積（或峰高）；

Ais——標準系列中第i點丙烯酰胺相對應(yīng)內(nèi)標定量離子的峰面積（或峰高）；

ρis——標準系列中內(nèi)標的濃度，g/L；

ρi——標準系列中第i點丙烯酰胺的質(zhì)量濃度，g/L；

——目標物的平均相對響應(yīng)因子，無量綱；

n——標準系列點數(shù)。

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7.2.2標準樣品譜圖

丙烯酰胺和內(nèi)標物的總離子流圖和質(zhì)譜圖，見圖1和圖2。

圖1丙烯酰胺和內(nèi)標物的總離子流圖

圖2丙烯酰胺和內(nèi)標物的質(zhì)譜圖

7.3測定

7.3.1試樣測定

按照與校準曲線的建立（7.2.1）相同的步驟進行試樣（6.2）的測定。

注：若樣品中丙烯酰胺濃度過高，超出校準曲線范圍，應(yīng)稀釋后測定，采用甲酸（4.5）水溶液進行稀釋。

7.3.2空白試驗

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按照與試樣測定（7.3.1）相同的步驟進行空白試樣（6.3）的測定。

8結(jié)果計算與表示

8.1丙烯酰胺的定性分析

按照表2中確定的丙烯酰胺的母離子和子離子進行檢測，在相同實驗條件下，試樣中丙烯酰胺的保留

時間與標準樣品中丙烯酰胺的保留時間相對偏差的絕對值應(yīng)小于2.5%；且待測樣品中定性離子的相對豐

度（Ksam）與濃度接近的標準溶液中對應(yīng)的定性離子相對豐度（Kstd）進行比較，所得偏差在表3規(guī)定的

最大允許偏差范圍內(nèi)，則可判定為樣品中存在丙烯酰胺。

A2

Ksam=×100%（1）

A1

式中：Ksam——樣品中丙烯酰胺定性離子的相對豐度，%；

A2——樣品中丙烯酰胺定性離子的峰面積（或峰高）；

A1——樣品中丙烯酰胺定量離子的峰面積（或峰高）。

Astd2

Kstd=×100%（2）

Astd1

式中：Kstd——標準樣品中丙烯酰胺定性離子的相對豐度，%；

Astd2——標準樣品中丙烯酰胺定性離子的峰面積（或峰高）；

Astd1——標準樣品中丙烯酰胺酸定量離子的峰面積（或峰高）。

表3定性確證時相對離子豐度的最大允許偏差

KstdKsam相對于Kstd的最大允許偏差

Kstd＞5020%

20＜Kstd≤5025%

10＜Kstd≤2030%

Kstd≤1050%

8.2丙烯酰胺的定量分析

丙烯酰胺經(jīng)定性鑒別后，根據(jù)定量離子的峰面積（或峰高），用內(nèi)標法計算。

8.3結(jié)果計算

8.3.1標準曲線法

當丙烯酰胺采用標準曲線法進行定量時，樣品中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度ρx按公式（5）計算：

x1D（5）

5

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式中：ρx——樣品中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度，μg/L；

ρ1——由標準曲線（7.2.1）所得試樣中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度，μg/L；

D——稀釋倍數(shù)。

8.3.2平均相對響應(yīng)因子法

當丙烯酰胺采用平均相對響應(yīng)因子法進行定量時，樣品中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度ρx按公式（6）計算。

Axis

x（6）

AisRRF

式中：ρx——樣品中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度，μg/L；

Ax——樣品中丙烯酰胺的峰面積（或峰高）；

Ais——樣品中內(nèi)標物的峰面積（或峰高）；

ρis——樣品中內(nèi)標物的濃度，μg/L；

RRF——由公式（2）所得目標物的平均相對響應(yīng)因子，無量綱。

8.4結(jié)果表示

當測定結(jié)果小于100μg/L時，保留小數(shù)點后1位，當測定結(jié)果大于等于100μg/L時，保留3位有

效數(shù)字。

9精密度和準確度

9.1精密度

3家實驗室分別對丙烯酰胺的加標濃度為1.0μg/L、10.0μg/L和50.0μg/L的地表水和加標濃度

為5.0μg/L、10.0μg/L和90.0μg/L的污水廠廢水進行了6次重復測定，地表水實驗室內(nèi)相對標準偏

差為3.5%~9.1%，實驗室間相對標準偏差為0.2%~1.3%，重復性限范圍0.2～5.3μg/L，再現(xiàn)性限范圍

0.2～5.3μg/L；廢水實驗室內(nèi)相對標準偏差為2.7%~9.7%，實驗室間相對標準偏差為0.3%~1.9%，重復

性限范圍1.2～7.1μg/L，再現(xiàn)性限范圍1.2～7.1μg/L，具體見附錄A中表A.1。

9.2準確度

3家實驗室分別對丙烯酰胺的加標濃度為1.0μg/L、10.0μg/L和50.0μg/L的地表水和加標濃度

為5.0μg/L、10.0μg/L和90.0μg/L的污水廠廢水進行了6次重復測定，加標回收率為地表水

90.0%~98.3%，加標回收率最終值分別為90.0±2.6、97.2±0.6、98.3±0.4；污水廠廢水93.0%~98.9%，

加標回收率最終值分別為93.5±1.4、95.8±3.6、98.8±0.6。具體見附錄A中表A.2。

10質(zhì)量保證和質(zhì)量控制

10.1空白試驗

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每批樣品（≤20個/批）至少做一個空白實驗，空白試樣值不得超過方法的檢出限。

10.2校準

校準曲線的相關(guān)系數(shù)r≥0.995，否則應(yīng)重新繪制校準曲線；每批樣品（≤20）應(yīng)測定一個曲線中間

校核點，其測定結(jié)果與校準曲線相應(yīng)點濃度的相對誤差應(yīng)在±20%以內(nèi)。

10.3精密度控制

每批樣品應(yīng)至少測定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量少于10個時，應(yīng)至少測定一個平行雙樣，平行雙樣

測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)在±20%以內(nèi)。

10.4準確度控制

每批樣品應(yīng)至少測定5%的基體加標樣品，樣品數(shù)量少于20個時，應(yīng)至少測定一個基體加標樣品，加

標回收率應(yīng)在80%～120%之間。

11廢物處理

實驗過程中產(chǎn)生的廢液和廢物應(yīng)分類收集和保管，委托有資質(zhì)的單位進行處理。

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附錄A

（資料性附錄）

方法的精密度和準確度

三家實驗室分別對五種不同濃度的樣品進行了測定。精密度和準確度結(jié)果見表A.1和表A.2。

表A.1方法的精密度

精密度統(tǒng)計結(jié)果

化合物名稱總均值

加標濃度實驗室內(nèi)相對實驗室間相對標重復性限再現(xiàn)性限

(樣品類型)（μg/L

（μg/L）標準偏差（%）準偏差（%）r（μg/L）R（μg/L）

）

1.00.98.5~9.11.30.20.2

丙烯酰胺

10.09.74.5~5.10.31.31.3

（地表水）

50.049.13.5~4.10.25.35.3

5.04.77.6~9.70.71.21.2

丙烯酰胺

10.09.64.8~6.31.91.51.5

（污水廠廢水）

90.088.92.7~3.00.37.17.1

表A.2方法的準確度

加標回收率最終值（%）

實際樣品濃度加標濃度回收率范圍

化合物名稱樣品類型

（μg/L）（μg/L）（%）P2S

P

01.092.0~94.590.0±2.6

地表水010.096.8~97.597.2±0.6

050.098.1~98.498.1±0.4

丙烯酰胺

05.093.0~94.393.5±1.4