水質(zhì) 17種全氟化合物的測定 高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法

DB32/TXXXX—2020水質(zhì)17種全氟化合物的測定高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法1范圍本文件規(guī)定了地表水中17種全氟化合物測定的干擾消除、試劑和材料、儀器和設(shè)備、樣品制備、分析步驟、結(jié)果結(jié)算與表示、檢出限和定量限、精密度和準(zhǔn)確度、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、廢物處理。本文件適用于地表水中17種全氟化合物的測定。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法HJ494水質(zhì)采樣技術(shù)指導(dǎo)HJ/T91地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.117種全氟化合物17PerfluoroalkylAcids(PFAAs)全氟丁酸（PFBA）、全氟戊酸（PFPeA）、全氟己酸（PFHxA）、全氟庚酸（PFHpA）、全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）、全氟癸酸（PFDA）、全氟十一酸（PFUnDA）、全氟十二酸（PFDoDA）、全氟十三酸（PFTrDA）、全氟十四酸（PFTeDA）、全氟十六酸（PFHxDA）、全氟十八酸（PFODA）、全氟丁烷磺酸（PFBS）、全氟己烷磺酸（PFHxS）、全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟癸烷磺酸（PFDS）共17種物質(zhì)，參見表1。4干擾消除聚四氟乙烯等含氟塑料可能含有目標(biāo)化合物，造成干擾。在樣品保存和制備過程中，樣品瓶、瓶蓋、量杯、離心管、滴管等器具應(yīng)使用聚丙烯塑料材質(zhì)，不應(yīng)使用含氟塑料或玻璃材質(zhì)。液相色譜溶劑管路和固相萃取裝置管路可能引入目標(biāo)化合物，可使用聚丙烯材質(zhì)或者不銹鋼材質(zhì)管路以消除干擾，也可在儀器中使用捕集柱以避免干擾。

5試劑和材料5.1標(biāo)準(zhǔn)溶液全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ=2000μg/L可直接購買有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，或用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和甲醇配制。貯備液使用棕色樣品瓶密封保存，4℃存放或參照制造商產(chǎn)品說明。使用時應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)使用液：ρ=200μg/L將全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)貯備液（5.1a）按需要用甲醇稀釋。標(biāo)準(zhǔn)使用液于4℃避光保存。使用時應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。存放期限30天。內(nèi)標(biāo)貯備液：ρ=2000μg/L內(nèi)標(biāo)為同位素標(biāo)記物13C4PFBA、13C4PFHxA、13C4PFOA、13C4PFNA、13C4PFDA、13C4PFUnDA、13C2PFDoDA、18O2PFHxS、13C4PFOS，可直接購買有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，或用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和甲醇配制。貯備液使用棕色樣品瓶密封保存，4℃存放或參照制造商產(chǎn)品說明。使用時應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。內(nèi)標(biāo)使用液：ρ=200μg/L將內(nèi)標(biāo)貯備液（5.1c）按需要用甲醇稀釋。內(nèi)標(biāo)使用液于4℃避光保存。使用時應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。存放期限30天。表SEQ表\*ARABIC117種全氟化合物名稱和定量內(nèi)標(biāo)名稱英文名稱CAS號英文縮寫內(nèi)標(biāo)全氟丁酸Perfluorobutanoicacid375-22-4PFBA13C4PFBA全氟戊酸Perfluoropentanoicacid2706-90-3PFPeA13C4PFBA全氟己酸Perfluorohexanoicacid307-24-4PFHxA13C4PFHxA全氟庚酸Perfluoroheptanoicacid375-85-9PFHpA13C4PFHxA全氟辛酸Perfluorooctanoicacid335-67-1PFOA13C4PFOA全氟壬酸Perfluorononanoicacid375-95-1PFNA13C4PFNA全氟癸酸Perfluorodecanoicacid335-76-2PFDA13C4PFDA全氟十一酸Perfluoroundecanoicacid2058-94-8PFUnDA13C4PFUnDA全氟十二酸Perfluorododecanoicacid307-55-1PFDoDA13C2PFDoDA全氟十三酸Perfluorotridecanoicacid72629-94-8PFTrDA13C2PFDoDA全氟十四酸Perfluorotetradecanoicacid376-06-7PFTeDA13C2PFDoDA全氟十六酸Perfluorohexadecanoicacid67905-19-5PFHxDA13C2PFDoDA全氟十八酸Perfluorooctadecanoicacid16517-11-6PFODA13C2PFDoDA全氟丁烷磺酸Perfluorobutanesulfonate375-73-5PFBS18O2PFHxS全氟己烷磺酸Perfluorohexanesulfonate355-46-4PFHxS18O2PFHxS全氟辛烷磺酸Perfluorooctanesulfonate1763-23-1PFOS13C4PFOS全氟癸烷磺酸Perfluorodecanesulfonate335-77-3PFDS13C4PFOS

5.2試劑乙腈（CH3CN）：色譜純。甲醇（CH3OH）：色譜純。乙酸銨（CH3COONH4）：色譜純。甲酸（HCOOH）：色譜純。氨水：w=25%，優(yōu)級純。氨水/甲醇溶液：ψ=0.1%。量取4mL氨水（5.2e）加入1000mL甲醇，混勻。乙酸銨水溶液：c=25mmol/L。稱取1.93g乙酸銨（5.2c），用純水（5.2i）溶解，定容至1L。乙酸銨水溶液：c=2mmol/L。稱取0.15g乙酸銨（5.2c），用純水（5.2i）溶解，定容至1L。純水：GB/T6682中規(guī)定的一級水。氮氣：純度≥99.99%。6儀器和設(shè)備6.1儀器高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀：配有電噴霧離子源（ESI），具備梯度洗脫和多反應(yīng)監(jiān)測功能。6.2設(shè)備色譜柱：填料粒徑為1.8μm、柱長100mm、內(nèi)徑2.1mm的C18反相色譜柱或其它性能相近的色譜柱。固相萃取裝置：配有真空系統(tǒng)、緩沖瓶。真空冷凍干燥機：真空度<5Pa，冷阱溫度<-50℃。氮氣吹干儀。固相萃取柱：6mL，150mg，30μm混合型弱陰離子交換反相吸附固相萃取柱，N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯苯共聚物基質(zhì)-CH2-哌嗪環(huán)填料（或其它等效填料），聚丙烯外殼。針式過濾器：0.22μm孔徑尼龍濾膜（有機系濾膜），聚丙烯外殼。聚丙烯離心管：15mL。一般實驗室常用儀器和設(shè)備。7樣品制備7.1樣品采集和保存按照HJ/T91和HJ494中相關(guān)要求，對地表水樣品進行采集、運輸和保存。地表水樣品采集時使用1L聚丙烯塑料廣口瓶密封保存。樣品采集時，記錄樣品編號、來源和采集時狀況等信息。樣品應(yīng)盡快運回實驗室，4℃保存，28天內(nèi)完成樣品分析工作。

7.2試樣的制備 0.2~0.5L樣品中加入50μL內(nèi)標(biāo)使用液（5.1d）。將固相萃取柱安裝在固相萃取裝置上，依次加入4mL0.1%的氨水/甲醇溶液（5.2f）、4mL甲醇（5.2b）和4mL純水（5.2i），在添加溶劑過程中始終保持柱頭濕潤。固相萃取柱上部開頭連接通用轉(zhuǎn)接頭，通過管路在負(fù)壓下吸收樣品，流速控制在約1滴/秒。用4mL25mmol/L乙酸銨水溶液（5.2g）淋洗固相萃取柱。此時17種全氟化合物被固定在固相萃取柱上，此前的樣品和淋洗液都棄置。將固相萃取柱用真空冷凍干燥機低溫干燥后（也可使用氮氣吹干儀、抽真空等其它有效辦法），依次用4mL甲醇（5.2b）和4mL的氨水/甲醇溶液（5.2f）淋洗，用15mL聚丙烯離心管收集淋洗液。將收集到的淋洗液在氮氣吹干儀上用氮氣濃縮，用甲醇（5.2b）定容至1mL，通過0.22μm濾膜后裝于1.5mL棕色進樣瓶，4℃保存，待測。7.3空白試樣的制備用純水（5.2i）代替樣品，按照與試樣的制備（7.2）相同步驟進行實驗室空白試樣的制備。8分析步驟8.1儀器參考條件8.1.1液相色譜參考條件流動相A：2mmol/L乙酸銨水溶液（5.2h）。流動相B：乙腈（5.2a）。梯度洗脫程序參見表2。運行時間：20min。流速：0.3mL/min。柱溫：40℃。進樣量：2μL（根據(jù)不同儀器性能，可在2~5μL范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）表SEQ表\*ARABIC2液相色譜流動相梯度洗脫程序時間（min）流動相A（%）流動相B（%）0.00802014.00109016.00109016.01802020.008020注：0~14min為梯度洗脫過程，14~16min為等度洗脫過程，16~20min為色譜柱重新平衡過程。8.1.2質(zhì)譜參考條件離子源：電噴霧離子源（ESI），負(fù)離子模式。監(jiān)測方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）。由于測試結(jié)果受到所用儀器影響，不能給出質(zhì)譜儀普遍參數(shù)。附錄A提供若干型號質(zhì)譜參數(shù)，以供參考。8.1.3儀器調(diào)諧按照儀器使用說明書在規(guī)定時間和頻次內(nèi)對液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀進行儀器質(zhì)量數(shù)和靈敏度校正，以確保儀器處于最佳測試狀態(tài)。在儀器使用過程中，如發(fā)現(xiàn)儀器質(zhì)量數(shù)出現(xiàn)明顯偏差或靈敏度大幅下降時，應(yīng)立即對儀器重新進行質(zhì)量數(shù)和靈敏度校正。8.2校準(zhǔn)8.2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立移取適量的17種全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)使用液，用甲醇稀釋，配制至少5個濃度點的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，參考濃度分別為1、5、10、50、100μg/L。移取1mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于棕色進樣瓶中，加入50μL內(nèi)標(biāo)使用液，混勻待測。按照儀器參考條件（8.1），由低濃度到高濃度的順序依次對標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測定。以目標(biāo)化合物與對應(yīng)內(nèi)標(biāo)的濃度比為橫坐標(biāo)，以其對應(yīng)的峰面積（或峰高）與內(nèi)標(biāo)峰面積（或峰高）的比值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。8.2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)參考譜圖在本文件推薦的液相色譜參考條件（8.1.1）和質(zhì)譜參考條件（8.1.2和表A.1）下，17種全氟化合物和9種內(nèi)標(biāo)的色譜圖見圖B.1。8.3試樣測定按照與標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立（8.2.1）相同的儀器條件進行試樣（7.2）的測定。試樣中目標(biāo)化合物響應(yīng)值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)，超出線性范圍最高點則重新制備樣品并測定。重新制備樣品時可減少樣品量或用純水稀釋樣品。8.4空白試驗測定按照與試樣測定（8.3）相同的儀器條件進行空白試樣（7.3）的測定。9結(jié)果計算與表示9.1定性分析選擇1個母離子和2個子離子，對目標(biāo)化合物進行監(jiān)測。在相同實驗條件下，試樣中目標(biāo)化合物的保留時間與標(biāo)準(zhǔn)樣品中該目標(biāo)化合物的保留時間的相對偏差的絕對值應(yīng)小于2.5%；且對試樣中目標(biāo)化合物定性子離子的相對豐度（Ksam）與濃度接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液中對應(yīng)的定性子離子的相對豐度（Kstd）進行比較，偏差不超過表3規(guī)定范圍，則可判定樣品中存在對應(yīng)的目標(biāo)化合物。Ksam=式中：Ksam——樣品中目標(biāo)化合物定性子離子的相對豐度，%；A2——樣品中目標(biāo)化合物二級質(zhì)譜定性子離子的響應(yīng)值；A1——樣品中目標(biāo)化合物二級質(zhì)譜定量子離子的響應(yīng)值。Kstd=A式中：Kstd——標(biāo)準(zhǔn)樣品中目標(biāo)化合物定性子離子的相對豐度比，%；Astd2——標(biāo)準(zhǔn)樣品中目標(biāo)化合物二級質(zhì)譜定性子離子的響應(yīng)值；Astd1——標(biāo)準(zhǔn)樣品中目標(biāo)化合物二級質(zhì)譜定量子離子的響應(yīng)值。表SEQ表\*ARABIC3定性確證時相對離子豐度比的最大允許偏差Kstd%Ksam允許的偏差%Kstd>50±2020<Kstd≤50±2510<Kstd≤20±30Kstd≤10±509.2定量分析樣品中17種全氟化合物的質(zhì)量濃度，按照公式（3）進行計算：ρi=x式中：ρi——樣品中第i種全氟化合物的質(zhì)量濃度；xi——由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算所得試樣中第i種全氟化合物與對應(yīng)內(nèi)標(biāo)的濃度比；mis——第i種全氟化合物對應(yīng)內(nèi)標(biāo)的添加質(zhì)量；Vw——樣品體積。9.3結(jié)果表示檢測結(jié)果表示與檢出限一致，實測濃度單位以ng/L表示，當(dāng)測定結(jié)果大于等于100ng/L時，數(shù)據(jù)保留三位有效數(shù)字；當(dāng)結(jié)果小于100ng/L，數(shù)據(jù)保留至小數(shù)點后一位。10檢出限和定量限方法檢出限和定量限見附錄D。11準(zhǔn)確度和精密度在添加濃度0.8~100ng/L范圍內(nèi)，回收率為60%~120%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%~20%。12質(zhì)量保證和質(zhì)量控制12.1校準(zhǔn)每批樣品應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)應(yīng)≥0.995，否則需重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。每20個樣品或每批次（≤20個樣品/批）應(yīng)測定一個工作曲線中間濃度點標(biāo)準(zhǔn)溶液，其測定結(jié)果與該點濃度的相對誤差應(yīng)在±20%之內(nèi)。12.2空白試驗每20個樣品或每批次（≤20個樣品/批）至少測定一個實驗室空白樣，其測定結(jié)果應(yīng)低于方法檢出限。12.3平行試驗每20個樣品或每批次（≤20個樣品/批）至少測定一個平行樣。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不大于其算術(shù)平均值的20%。13廢物處理實驗中產(chǎn)生的廢物應(yīng)集中收集，分類保存，并做好相應(yīng)標(biāo)識，委托有資質(zhì)的單位進行處理。

附錄A（資料性）參考質(zhì)譜條件17種全氟化合物在三種不同型號質(zhì)譜儀上的參考質(zhì)譜參數(shù)分別見表A.1、表A.2和表A.3。表A.117種全氟化合物的質(zhì)譜參數(shù)（A型號質(zhì)譜儀）序號目標(biāo)化合物母離子m/z子離子m/z去簇電壓V碰撞能量V1PFBA213169-40-132PFPeA263219/69-40-10/-503PFHxA313269/119-45-13/-274PFHpA363319/169-30-14/-245PFOA413369/169-40-14/-246PFNA463419/169-35-16/-247PFDA513469/219-40-18/-268PFUnDA563519/319-70-16/-289PFDoDA613569/169-70-18/-3610PFTrDA663619/169-65-20/-3811PFTeDA713669/169-85-20/-3812PFHxDA813769/169-90-18/-3013PFODA913869/169-40-25/-4514PFBS29980/99-90-70/-3815PFHxS39980/99-90-90/-7216PFOS49980/99-105-110/-9817PFDS59980/99-120-124/-1101813C4PFBA217172-50-121913C4PFHxA315270-55-142013C4PFOA417372-70-202113C4PFNA468423-70-222213C4PFDA515470-75-172313C4PFUnDA565520-60-152413C2PFDoDA615570-60-152518O2PFHxS403103-90-752613C4PFOS50380-90-95注：參考質(zhì)譜參數(shù)：負(fù)離子模式；氣簾氣壓力35.0psi；噴霧電壓-4500V；霧化溫度550℃；霧化氣壓力55psi；輔助氣壓力60psi。

表A.217種全氟化合物的質(zhì)譜參數(shù)（B型號質(zhì)譜儀）序號目標(biāo)化合物母離子m/z子離子m/zQ1碰撞能量VQ31PFBA2131691611172PFPeA263219/69188/5243PFHxA313269/119229/2029/214PFHpA363319/1691410/1722/175PFOA413369/1691611/1926/306PFNA463419/1691811/1630/247PFDA513469/2192011/1923/248PFUnDA563519/3192213/1838/309PFDoDA613569/1692413/2728/3010PFTrDA663619/1692613/2732/1811PFTeDA713669/1692013/2734/1712PFHxDA813769/1692014/3340/1713PFODA913869/1692216/3432/1714PFBS29980/992233/2830/1915PFHxS39980/993046/2430/1916PFOS49980/991954/4130/1917PFDS59980/992055/5030/181813C4PFBA2171722610181913C4PFHxA315270249302013C4PFOA4173723011262113C4PFNA4684231811302213C4PFDA5154702012232313C4PFUnDA5655202013382413C2PFDoDA6155702413282518O2PFHxS4031031535192613C4PFOS50380365030注：參考質(zhì)譜參數(shù)：負(fù)離子模式；霧化氣流速3L/min；加熱氣流速10L/min；接口溫度300℃；DL溫度250℃；加熱塊溫度400℃；干燥氣流速10L/min。

表A.317種全氟化合物的質(zhì)譜參數(shù)（C型號質(zhì)譜儀）序號目標(biāo)化合物母離子m/z子離子m/z錐孔電壓V碰撞電壓V1PFBA21316938012PFPeA263219/6938023PFHxA313269/1193803/154PFHpA363319/1693804/95PFOA413369/1693804/96PFNA463419/1693803/157PFDA513469/2193803/138PFUnDA563519/3193805/159PFDoDA613569/1693805/2310PFTrDA662.9619/1693805/2011PFTeDA713.1669/1693807/2012PFHxDA813769/1693809/1813PFODA913869/16938010/2514PFBS29980/9938032/2415PFHxS39980/9938040/3416PFOS498.980/9938047/4217PFDS59980/9938065/601813C4PFBA21717238011913C4PFHxA31527038032013C4PFOA41737238042113C4PFNA46842338032213C4PFDA51547038032313C4PFUnDA56552038052413C2PFDoDA61557038052518O2PFHxS403103380402613C4PFOS5038038047注：參考質(zhì)譜參數(shù)：負(fù)離子模式；氣源溫度290℃；氣源流速18L/min；噴霧器壓力35psi；毛細(xì)管電壓3500V；鞘氣溫度350℃；鞘氣流速12L/min。

附錄B（資料性）目標(biāo)化合物色譜參考保留時間17種全氟化合物在8.1.1色譜條件下的參考保留時間見表B.1，色譜圖見圖B.1。表B.1目標(biāo)化合物參考保留時間序號目標(biāo)化合物參考保留時間min1PFBA2.72PFPeA3.93PFHxA5.14PFBS5.45PFHpA6.16PFOA6.97PFHxS7.58PFNA7.89PFDA8.610PFOS9.211PFUnDA9.412PFDoDA10.213PFDS10.814PFTrDA11.015PFTeDA11.816PFHxDA13.217PFODA14.41813C4PFBA2.71913C4PFHxA5.12013C4PFOA6.92113C4PFNA7.52213C4PFDA7.82313C4PFUnDA8.62413C2PFDoDA9.22518O2PFHxS9.42613C4PFOS10.2

標(biāo)引序號說明：1——PFBA；10——PFOS；19——13C4PFHxA；2——PFPeA；11——PFUnDA；20——13C4PFOA；3——PFHxA；12——PFDoDA；21——18O2PFHxS；4——PFBS；13——PFDS；22——13C4PFNA；5——PFHpA；14——PFTrDA；23——13C4PFDA；6——PFOA；15——PFTeDA；24——13C4PFOS；7——