《土壤 甲基叔丁基醚的測(cè)定 吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法-編制說(shuō)明》_第1頁(yè)
《土壤 甲基叔丁基醚的測(cè)定 吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法-編制說(shuō)明》_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

《土壤甲基叔丁基醚的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法(征

求意見(jiàn)稿)》編制說(shuō)明

1工作概況

1.1任務(wù)來(lái)源

依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)《場(chǎng)地土壤現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范與監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建》

(2019YFC1804705)項(xiàng)目,標(biāo)準(zhǔn)編制組承擔(dān)了子課題《場(chǎng)地土壤污染成因與治理技術(shù)》所屬項(xiàng)目

《場(chǎng)地污染物現(xiàn)場(chǎng)快速篩查和檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備》的研究。重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心按照《標(biāo)準(zhǔn)編

寫(xiě)規(guī)則第4部分:化學(xué)分析方法》(GB/T20001.4-2001)、《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》(GB/T1.1-2000)、

《國(guó)家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作規(guī)則》(國(guó)環(huán)規(guī)法規(guī)〔2020〕4號(hào))及《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)

制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168—2020)等相關(guān)要求,以國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研為基礎(chǔ)開(kāi)展《土壤甲基叔丁基

醚的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》的監(jiān)測(cè)技術(shù)研究工作。標(biāo)準(zhǔn)制訂過(guò)程中依據(jù)以下基本原則

開(kāi)展工作:方法的檢出限和測(cè)定范圍滿足相關(guān)工作需求;方法準(zhǔn)確可靠,滿足各項(xiàng)方法特性指標(biāo)

的要求;方法具有普遍適用性,易于推廣使用。

2022年6月向中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)申報(bào)了《土壤甲基叔丁基醚的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)

譜法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),2022年12月根據(jù)《中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)通

過(guò)了形式審查、專(zhuān)家論證等程序,列入2023年中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)第一批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)項(xiàng)目。根據(jù)

據(jù)《關(guān)于開(kāi)展中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)工作的通知》的相關(guān)要求,重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中

心牽頭起草本標(biāo)準(zhǔn)。

1.2工作過(guò)程

標(biāo)準(zhǔn)編制組按照《國(guó)家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)

劃的要求,收集國(guó)內(nèi)、外關(guān)于土壤中甲基叔丁基醚的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料,調(diào)查污染情況、研究

現(xiàn)狀、相關(guān)分析方法及其存在的問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有各種方法和監(jiān)測(cè)工作需求開(kāi)展廣泛而深入的研究,

對(duì)比篩選后初步提出工作方案和標(biāo)準(zhǔn)研究技術(shù)路線,采購(gòu)相關(guān)實(shí)驗(yàn)試劑、標(biāo)準(zhǔn)樣品和實(shí)驗(yàn)材料。

本標(biāo)準(zhǔn)參照我國(guó)已發(fā)布的關(guān)于測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的方法標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合甲基叔丁基醚化合

物的特點(diǎn)以及吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法的檢測(cè)范圍,從中優(yōu)選出適合該標(biāo)準(zhǔn)方法的替代物和內(nèi)

標(biāo)物,并適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)能力;同時(shí)完成本標(biāo)準(zhǔn)樣品采集、運(yùn)輸保存、樣品分析、結(jié)果計(jì)算等

方法驗(yàn)證工作,給出該方法的準(zhǔn)確度、檢出限和測(cè)定下限等技術(shù)特性指標(biāo)及質(zhì)量控制內(nèi)容,并進(jìn)

行六家實(shí)驗(yàn)室方法驗(yàn)證。

(1)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)條件試驗(yàn)并編制標(biāo)準(zhǔn)文本初稿

標(biāo)準(zhǔn)編制組結(jié)合工作方案和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣條件摸索,同步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室內(nèi)條件

實(shí)驗(yàn),找出重大疑難問(wèn)題,編制《土壤甲基叔丁基醚的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》標(biāo)準(zhǔn)

2

文本初稿和開(kāi)題論證報(bào)告。

(2)編制驗(yàn)證方案、標(biāo)準(zhǔn)文本征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明

標(biāo)準(zhǔn)編制組結(jié)合開(kāi)題論證會(huì)專(zhuān)家意見(jiàn),篩選土壤類(lèi)型,補(bǔ)充相關(guān)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行六家驗(yàn)證,編制

《土壤甲基叔丁基醚的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》標(biāo)準(zhǔn)文本征求意見(jiàn)稿和編制說(shuō)明。

2022年5月至2022年7月完成立項(xiàng)、開(kāi)題論證。

2022年8月至2022年10月完成實(shí)驗(yàn)條件研究(包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢出限、準(zhǔn)確度測(cè)試)。

2022年11月至2023年1月完成方法驗(yàn)證和驗(yàn)證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2023年2月至2023年4月完成標(biāo)準(zhǔn)文本(征求意見(jiàn)稿)和編制說(shuō)明的編寫(xiě)。

2023年6月,中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)組織召開(kāi)征求意見(jiàn)稿技術(shù)審查會(huì),專(zhuān)家組聽(tīng)取了標(biāo)準(zhǔn)編制組

所作的標(biāo)準(zhǔn)文本和編制說(shuō)明的內(nèi)容介紹,經(jīng)質(zhì)詢(xún)、討論,一致通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿的技術(shù)審查,

建議修改完善后,提請(qǐng)公開(kāi)征求意見(jiàn)。

1.3主要起草人及所做的工作

重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心承擔(dān)主要的研究工作和文字編寫(xiě)工作。

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站承擔(dān)協(xié)調(diào)管理工作。

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究承擔(dān)部分研究工作。

1.4目標(biāo)物性質(zhì)及危害

甲基叔丁基醚,英文名:methyltert-butylether,縮寫(xiě)MTBE,是一種無(wú)色、易燃、帶有特殊

醚樣氣味的流動(dòng)液體,化學(xué)式為C5H12O,分子量為88.15,相對(duì)密度為0.7405、沸點(diǎn)為55.2℃,

溶于乙醇、乙醚。由異丁烯和甲醇在離子交換樹(shù)脂催化下反應(yīng)而得,是一種高辛烷值汽油添加劑。

能與汽油很好地互相混溶,是生產(chǎn)無(wú)鉛、高辛烷值、含氧汽油的理想調(diào)合組份,常被用作汽油添

加劑,以改善汽油的冷起動(dòng)特性、加速性能及辛烷值分布,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)普遍使用。它不僅

能有效提高汽油的辛烷值,而且還能改善汽車(chē)行駛性能,降低CO和碳?xì)浠衔锛捌渌泻ξ镔|(zhì)

的排放,并降低汽油生產(chǎn)成本。通常沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)屬于揮發(fā)性有機(jī)物,故甲

基叔丁基醚屬于揮發(fā)性有機(jī)物,具有揮發(fā)性有機(jī)物的理化性質(zhì)。

在污染場(chǎng)地的調(diào)查中,揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是土壤和地下水中最常見(jiàn)的污染物之一。特

別是,與燃料/石油使用有關(guān)的VOCs對(duì)環(huán)境的污染在世界上很普遍。自20世紀(jì)70年代以來(lái),燃

料含氧物被添加到汽油中,主要是作為辛烷值增強(qiáng)劑,提高燃燒效率,減少鉛化合物或一氧化碳

等有毒空氣排放。自20世紀(jì)80年代以來(lái)甲基叔丁基醚(MTBE)成為世界上最常用的含氧劑和

生產(chǎn)量最大的有機(jī)化學(xué)品之一,它由異丁烯和甲醇等化學(xué)反應(yīng)制成的汽油含氧添加劑,一直用作

無(wú)鉛汽油的添加劑,添加量在12-14%(V/V)之間,能有效增加汽油中氧含量的物質(zhì),以實(shí)現(xiàn)更

有效的燃燒。MTBE也是一種重要的化工原料,通過(guò)裂解制備的高純度異丁烯廣泛用于生產(chǎn)丁基

橡膠、甲基丙烯酸甲酯、聚異丁烯、特戊酸、叔丁胺以及酚類(lèi)抗氧劑等。此外,MTBE還是一種

高效快速的膽固醇結(jié)石溶解劑,能有效溶解膽固醇含量為40%~90%的結(jié)石。

美國(guó)在1979年從汽油中去除鉛時(shí),MTBE被用作提高辛烷值的替代品。當(dāng)聯(lián)邦法律要求增

加汽油的含氧量以減少空氣污染時(shí),MTBE是最受歡迎的含氧化合物。美國(guó)MTBE的產(chǎn)量非常大

3

(1995年MTBE的產(chǎn)量估計(jì)為80億公斤,1999年美國(guó)每天超過(guò)20萬(wàn)桶),幾乎完全用作車(chē)用

汽油中的燃料添加劑。由于MTBE很容易溶解在水中,并且不能很好地“附著”在土壤上,因此它

比其他汽油成分在地下遷移得更快,更遠(yuǎn),因此更容易污染公共供水系統(tǒng)和私人飲用水井。與其

他汽油成分相比,MTBE通常更耐自然生物降解。一些監(jiān)測(cè)井顯示,幾年來(lái)MTBE濃度總體上幾

乎沒(méi)有下降,這表明其在地下水中相對(duì)持久。相比之下,對(duì)地表水(湖泊和水庫(kù))的研究表明,

MTBE揮發(fā)(蒸發(fā))的速度相對(duì)較快。因?yàn)镸TBE在地下水中經(jīng)常被檢測(cè)到,在20世紀(jì)90年代

迅速成為美國(guó)的國(guó)家性問(wèn)題。1994年蒙大拿州羅南的燃料箱泄漏,大約4.2萬(wàn)升汽油被釋放到一

個(gè)淺含水層中。在這起事故發(fā)生八年后,在這一地區(qū)仍然檢測(cè)出MTBE。1996年加利福尼亞州兩

個(gè)飲用水井場(chǎng)受到MTBE的污染,濃度分別高達(dá)610ppb和86ppb?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明MTBE是一種

普遍存在的持久性環(huán)境污染物,1993-1994年在美國(guó)城市地區(qū)60種化合物中,第二種最常被檢測(cè)

到的化合物是MTBE,許多州對(duì)公共供應(yīng)井中頻繁檢測(cè)到MTBE的反應(yīng)是部分或完全禁止甲基叔

丁基醚。1997年12月,美國(guó)環(huán)保署發(fā)布了飲用水咨詢(xún),飲用水咨詢(xún)文件指出,飲用水中的MTBE

在濃度在20至40μg/L或以下時(shí)對(duì)健康造成不利影響的可能性很小,該公告將MTBE味覺(jué)閾值設(shè)

定為40μg/L,氣味閾值為20μg/L。美國(guó)國(guó)會(huì)2005年通過(guò)了《能源政策法案》,取消了重新配制

汽油的含氧量要求。與此同時(shí),國(guó)會(huì)還制定了可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)。作為回應(yīng),煉油廠進(jìn)行了大規(guī)模

轉(zhuǎn)換,去除了甲基叔丁基醚,并將燃料與乙醇混合。到2007年,MTBE在汽油中的使用量下降

到可以忽略不計(jì)的水平。

MTBE的存在主要是導(dǎo)致與味道和氣味有關(guān)的問(wèn)題。據(jù)報(bào)道,它具有遺傳毒性,對(duì)皮膚和眼

睛有刺激性。此外,還報(bào)道了高濃度MTBE抑制神經(jīng)系統(tǒng)的可能性。有些人擔(dān)心這可能會(huì)對(duì)人類(lèi)

健康造成影響。然而,據(jù)報(bào)道,短期暴露于濃度為180mg/m3的空氣中對(duì)人體沒(méi)有任何影響。甲

基叔丁基醚對(duì)嚙齒動(dòng)物的急性毒性水平和對(duì)大鼠的致死空氣濃度(LC50)估計(jì)分別為3.8-3.9g/kg和

65-126g/m3。此外,國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)在2000年將MTBE列為健

康風(fēng)險(xiǎn)威脅物質(zhì),是3類(lèi)致癌物。此外,據(jù)報(bào)道,MTBE可引起多種脫氧核糖核酸(DNA)損傷,

如單鏈斷裂、雙鏈斷裂。

2018年我國(guó)MTBE的表觀消費(fèi)量達(dá)到1167.0萬(wàn)噸,用作汽油添加劑是MTBE最主要的消費(fèi)

領(lǐng)域,約占消費(fèi)總量的95%。隨著對(duì)MTBE毒性認(rèn)識(shí)的深入,我國(guó)于2017年發(fā)布了《加油站地

下水污染防治技術(shù)指南》(試行)首次將甲基叔丁基醚納入了加油站地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,規(guī)定若加

油站位于地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū),則地下水中MTBE的控制和治理目標(biāo)采用美國(guó)

飲用水健康建議值為20μg/L。我國(guó)提出了在2020年禁用MTBE的環(huán)境規(guī)劃,盡管囿于技術(shù)發(fā)展

水平實(shí)施該規(guī)劃尚有較大難度,但監(jiān)測(cè)分析和調(diào)查評(píng)估當(dāng)前環(huán)境中MTBE的污染現(xiàn)狀已是目前一

大重要課題。2021年9月18日,新發(fā)布的《排污單位自行監(jiān)測(cè)技術(shù)指南儲(chǔ)油庫(kù)、加油站》(征

求意見(jiàn)稿)中將甲基叔丁基醚納入周邊環(huán)境質(zhì)量影響監(jiān)測(cè)中地下水和土壤的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

2020年3月發(fā)布的《土壤和沉積物酮類(lèi)和醚類(lèi)化合物的測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法(征求意

見(jiàn)稿)》,采用頂空法測(cè)定土壤和沉積物的甲基叔丁基醚,此頂空法的檢出限為0.1mg/kg。相關(guān)

調(diào)查說(shuō)明,目前我國(guó)土壤中甲基叔丁基醚的濃度低于此方法檢出限三個(gè)數(shù)量級(jí)。采用吹掃捕集/

氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定土壤和沉積物中甲基叔丁基醚,檢出限為0.2μg/kg,能適用于目前土壤和沉

4

積物中甲基叔丁基醚的痕量分析,是對(duì)現(xiàn)有方法的一個(gè)有效補(bǔ)充。

2與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系分析

2.1國(guó)外相關(guān)管控要求

EPA1990年修訂的《清潔空氣法》指示EPA制定標(biāo)準(zhǔn),要求主要來(lái)源大幅減少有毒污染物的

常規(guī)排放。EPA必須為所有排放一種或多種所列污染物的空氣排放源建立并逐步實(shí)施基于性能的

特定標(biāo)準(zhǔn)。甲基叔丁基醚包括在此列表中。

MTBE可能污染地下水,針對(duì)民眾可能因飲用水暴露MTBE的健康風(fēng)險(xiǎn),美國(guó)環(huán)境保護(hù)局已

經(jīng)發(fā)布了一份終身健康建議量的草案,建議在飲用水中,MTBE的含量控制在20~40μg/L,也就

是在終身暴露的情況下,飲用水中不能引起任何不利的非致癌性效應(yīng)的的最高濃度(限值)。日

本《日本生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中列出了甲基叔丁基醚的限值為0.02mg/L。

2.2國(guó)內(nèi)相關(guān)管控要求

根據(jù)《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》(GB5058.6-2007)要求,甲基叔丁基醚屬于附錄

B的有毒物質(zhì)(名錄序號(hào)第69)。2017年發(fā)布的《加油站地下水污染防治技術(shù)指南》(試行)首次

將甲基叔丁基醚納入了加油站地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,并規(guī)定若加油站位于地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)

保護(hù)區(qū),則地下水中MTBE的控制和治理目標(biāo)采用美國(guó)飲用水健康建議值20μg/L?!杜盼蹎挝蛔孕斜O(jiān)

測(cè)技術(shù)指南儲(chǔ)油庫(kù)、加油站》(HJ1249-2022)周邊環(huán)境質(zhì)量影響監(jiān)測(cè)中地下水和土壤的甲基叔丁

基醚監(jiān)測(cè)。但《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)、《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)、《生

活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)、《加油站大氣

污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20952—2020)、《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》

(GB15618—2018)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB3660-2018)均

無(wú)甲基叔丁基醚限值要求。

2.3國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法

已查閱的國(guó)際分析方法標(biāo)準(zhǔn)主要包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO):ISO11423:1997、歐盟標(biāo)準(zhǔn)(EN):

ISO/DIS17943:2016、EPA8260、5030、524中包含甲基叔丁基醚,參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表

表國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)匯總

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分析方法號(hào)1檢測(cè)方法組分個(gè)數(shù)

頂空-固相微萃取/氣相

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)ISO/DIS17943:201663個(gè)

色譜-質(zhì)譜法

5030吹掃捕集前處理98個(gè)

524氣相色譜質(zhì)譜法78個(gè)

美國(guó)環(huán)保署標(biāo)準(zhǔn)(EPA)

吹掃捕集/氣相色譜質(zhì)

8260D128個(gè)

譜法

5

2.4國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的測(cè)定水中揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法有《水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集

/氣相色譜—質(zhì)譜法》(HJ639-2012)、《水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ

810-2016),《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第四版),方法為吹脫捕集氣相色譜法(FID),取樣

體積25ml,檢出限為0.02μg/L。測(cè)定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法有《環(huán)境空氣揮發(fā)性

有機(jī)物的測(cè)定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ644-2013)、《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物

的測(cè)定罐采樣/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ759-2015);測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法有《土壤揮

發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ605-2011)、《土壤揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂

空/氣相色譜—質(zhì)譜法》(HJ642-2013);測(cè)定固體廢物中揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法有《固體廢

物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂空氣相色譜法》(HJ760-2015)、《固體廢物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)

定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ643-2013)。

2023年2月發(fā)布的《土壤和沉積物15種酮類(lèi)和6種醚類(lèi)化合物的測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》

(HJ1289-2023),采用頂空法測(cè)定土壤和沉積物的甲基叔丁基醚,此頂空法的檢出限為0.1mg/kg。

相關(guān)調(diào)查說(shuō)明,目前我國(guó)土壤中甲基叔丁基醚的濃度低于此方法檢出限三個(gè)數(shù)量級(jí)?!锻寥篮统练e

物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ605-2011)提及了若通過(guò)驗(yàn)證本標(biāo)準(zhǔn)也可

適用于其他揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定,但后續(xù)列表中無(wú)甲基叔丁基醚相關(guān)的質(zhì)譜信息和檢出限,按規(guī)定

仍不能采用HJ605-2011進(jìn)行甲基叔丁基醚的測(cè)定。本標(biāo)準(zhǔn)研究參考了我國(guó)已有土壤有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)

方法中的前處理技術(shù)。

3采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的程度及水平說(shuō)明

一般來(lái)說(shuō),在土壤和沉積物樣品中測(cè)定低μg/kg水平的揮發(fā)性有機(jī)化合物的目的是開(kāi)發(fā)經(jīng)過(guò)

驗(yàn)證的敏感方法,以便能夠明確地識(shí)別目標(biāo)化合物。其中,吹掃捕集(P&T)和頂空氣相色譜(HS)

與質(zhì)譜儀(MS)聯(lián)用是最常用的,并且根據(jù)規(guī)定的質(zhì)量保證/質(zhì)量控制要求提供最佳結(jié)果。

美國(guó)EPA5000系列中給出了測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物的樣品前處理方法,并指出了適用于水、土壤或

沉積物、固體廢物、有機(jī)溶劑、空氣和含油廢物。主要的前處理方式有:高濃度樣品溶劑萃取頂空

分析和低濃度樣品直接頂空分析(EPA5021)、吹掃捕集(EPA5030B)、密閉系統(tǒng)吹掃捕集(EPA

5035)。其中EPA5030B為吹掃捕集前處理方法測(cè)定水樣中揮發(fā)性有機(jī)物的方法,EPA5035是吹掃

捕集前處理方法測(cè)定土壤或沉積物、固體廢物中揮發(fā)性有機(jī)物的方法。EPA5035利用吹掃捕集

GC/MS方法分析土壤、沉積物、固體廢棄物中揮發(fā)性有機(jī)物,該方法對(duì)于濃度范圍在5-200μg/kg的

樣品采用直接將樣品采集于吹掃瓶中,加入提取試劑,密封吹掃瓶,然后進(jìn)行吹掃捕集GC/MS方法

分析。該方法操作簡(jiǎn)單、快捷,樣品無(wú)二次污染,有良好的精密度與正確度,檢出限低。對(duì)于濃度

大于200μg/kg的樣品采用甲醇萃取,再進(jìn)行吹掃捕集GC/MS分析。EPA8000系列則給出了測(cè)定方法,

其中EPA8260利用GC/MS對(duì)水、氣、土、沉積物和固體廢物中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行定性、定量分析。

綜上,甲基叔丁基醚的檢測(cè)方法,主要有頂空、吹掃捕集等前處理方法,氣相色譜法、氣相色

譜-質(zhì)譜法(GC-MS)等分析方法。GC-MS法作為一種通用的色譜檢測(cè)方法,相比于其他色譜法,

6

不僅能通過(guò)保留時(shí)間定性,還能通過(guò)質(zhì)譜圖,根據(jù)分子離子峰的準(zhǔn)確質(zhì)量、碎片離子峰強(qiáng)度比等定

性,可降低化學(xué)噪聲和干擾影響,具有定性可靠、定量準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)。本研究采用國(guó)際上慣用且優(yōu)勢(shì)

明顯的吹掃捕集GC-MS法進(jìn)行分析。

4標(biāo)準(zhǔn)制訂的基本原則和技術(shù)路線

4.1標(biāo)準(zhǔn)制訂的基本原則

按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ168-2020)的要求,在參考國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)方法

和技術(shù)研究的同時(shí),結(jié)合我國(guó)監(jiān)測(cè)工作實(shí)際情況和發(fā)展需求,在制訂過(guò)程中,對(duì)優(yōu)選技術(shù)開(kāi)展了研

究與驗(yàn)證,以確保方法標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性、普適性和可操作性,并滿足以下條件:

(1)方法準(zhǔn)確可靠,滿足各項(xiàng)方法特性指標(biāo)的要求

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)及6家實(shí)驗(yàn)室間實(shí)際樣品及加標(biāo)回收測(cè)定的分析比對(duì),確保本方法準(zhǔn)確可靠,方

法性能滿足《加油站地下水污染防治技術(shù)指南(試行)》(環(huán)辦水體函〔2017〕323號(hào))和《排

污單位自行監(jiān)測(cè)技術(shù)指南儲(chǔ)油庫(kù)、加油站》(HJ1249-2022)的相關(guān)要求,精密度和正確度能夠滿

足各項(xiàng)方法特性指標(biāo)的要求。

(2)方法具有普遍適用性,易于推廣使用

本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)能力現(xiàn)狀,所制訂的土壤中甲基叔丁基醚的測(cè)定方法操作簡(jiǎn)單易

行,能適應(yīng)我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備條件及技術(shù)能力。

4.2標(biāo)準(zhǔn)制訂的技術(shù)路線

本標(biāo)準(zhǔn)參照我國(guó)已發(fā)布的關(guān)于測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的方法標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合甲基叔丁基醚化合

物的特點(diǎn)以及吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法的檢測(cè)范圍,并適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)能力;探討了樣品采

集、運(yùn)輸保存、樣品前處理?xiàng)l件、儀器分析方法、質(zhì)量控制與質(zhì)量保證技術(shù)研究等內(nèi)容,通過(guò)6

家實(shí)驗(yàn)室間的方法驗(yàn)證,給出該方法的精密度、正確度、檢出限及測(cè)定范圍等技術(shù)特性指標(biāo)及質(zhì)

量控制內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1標(biāo)準(zhǔn)制訂的技術(shù)路線圖

7

5標(biāo)準(zhǔn)主要條文或技術(shù)內(nèi)容的依據(jù)

5.1標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本文件規(guī)定了測(cè)定土壤中甲基叔丁基醚的吹掃捕集氣相色譜-質(zhì)譜法。

本標(biāo)準(zhǔn)從甲基叔丁基醚的環(huán)境污染現(xiàn)狀、健康效應(yīng)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)出發(fā),同時(shí)滿足相關(guān)環(huán)保工作

的需要,確定了土壤中甲基叔丁基醚的吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定方法。

主要技術(shù)內(nèi)容有以下幾方面:

(1)明確方法的適用范圍;

(2)研究甲基叔丁基醚采樣方法,包括采樣參考條件、樣品保存條件等;

(3)優(yōu)化樣品吹掃捕集前處理?xiàng)l件;

(4)選擇合適的色譜柱、升溫程序、進(jìn)樣口溫度、掃描模式和內(nèi)標(biāo)、替代物等氣相和質(zhì)譜條

件,優(yōu)化出最佳的儀器參數(shù)條件;

(5)確定方法檢出限、準(zhǔn)確度等方法特性指標(biāo)。

5.2標(biāo)準(zhǔn)的方法原理

樣品中的甲基叔丁基醚經(jīng)高純氦氣(或氮?dú)猓┐祾吒患诓都苤?,將捕集管加熱并以高?/p>

氦氣反吹,被熱脫附出來(lái)的組分進(jìn)入氣相色譜并分離后,用質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)與待測(cè)目標(biāo)物

標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖相比較和保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量。

6主要試驗(yàn)、驗(yàn)證及試行結(jié)果

6.1內(nèi)標(biāo)及替代物確定依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)編制組參考了《水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ639-2012)、

《土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ605-2011)等VOCs分

析方法的內(nèi)標(biāo)物和替代物(見(jiàn)表2),通過(guò)實(shí)際測(cè)試選取了出峰時(shí)間較為接近的二溴氟甲烷為替

代物,氟苯為內(nèi)標(biāo)(見(jiàn)圖2)。

表2不同環(huán)境基質(zhì)中VOC測(cè)試選用的內(nèi)標(biāo)及替代物匯總

標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)內(nèi)標(biāo)替代物

水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂空/氣相色

氟苯、1,2-二氯苯-d4/

譜-質(zhì)譜法(HJ810-2016)

水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣

氟苯、1,4-二氯苯-d4二溴氟甲烷、甲苯-d8、4-溴氟苯

相色譜-質(zhì)譜法(HJ639-2012)

環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定罐采樣/氣

一溴一氯甲烷、1,2-二氟苯、氯苯-d5/

相色譜-質(zhì)譜法(HJ759-2015)

固體廢物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂空/氣

氟苯、氯苯-d5、1,4-二氯苯-d4甲苯-d8、4-溴氟苯

相色譜-質(zhì)譜法(HJ643—2013)

8

土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定頂

氟苯、氯苯-d5、1,4-二氯苯-d4甲苯-d8、4-溴氟苯

空/氣相色譜-質(zhì)譜法(HJ642—2013)

土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹

氟苯、氯苯-d5、1,4-二氯苯-d4二溴氟甲烷、甲苯-d8、4-溴氟苯

掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法(HJ605-2011)

圖2常用VOC測(cè)試的內(nèi)標(biāo)和替代物色譜(TIC)圖

6.2試劑和材料

6.2.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

(1)甲基叔丁基醚標(biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ=2000mg/L。

可直接購(gòu)買(mǎi)市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,或用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制。在4℃以下避光保存或參照制造商的產(chǎn)

品說(shuō)明。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫,并搖勻。標(biāo)準(zhǔn)品或有證標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存時(shí)間均參照標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)。

(2)甲基叔丁基醚標(biāo)準(zhǔn)使用液:ρ=100mg/L。

取50μL標(biāo)準(zhǔn)貯備液,用甲醇稀釋定容到1mL,避光冷藏保存。

(1)替代物貯備液:ρ=2000mg/L。

選用4-溴氟苯作為替代物。可直接購(gòu)買(mǎi)市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液,參照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)保存。

(2)替代物使用液:ρ=100.0mg/L。

移取適量替代物貯備液,用甲醇配制成濃度為100mg/L的替代物使用液,該溶液于4℃以下

冷藏、避光保存。

(5)內(nèi)標(biāo)貯備液:ρ=2000mg/L。

可選用氟苯作為內(nèi)標(biāo)。可直接購(gòu)買(mǎi)市售有證標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)品或有證標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存時(shí)間均

參照標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)保存。

(6)內(nèi)標(biāo)使用液:ρ=10.0mg/L。

用甲醇稀釋內(nèi)標(biāo)貯備液,濃度為10.0mg/L,4℃以下冷藏、避光保存。

除非另有說(shuō)明,以上標(biāo)準(zhǔn)溶液均以甲醇為溶劑,在4℃以下冷藏避光保存或參照制造商的產(chǎn)

品說(shuō)明保存方法,保存期限參照標(biāo)準(zhǔn)溶液證書(shū)且滿足本文件的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制要求。使用前

應(yīng)恢復(fù)至室溫、混勻。

9

測(cè)試中樣品的內(nèi)標(biāo)與校準(zhǔn)曲線中內(nèi)標(biāo)比較,保留時(shí)間的偏差不超過(guò)20s,定量離子峰面積變化

在60%~140%之間。樣品中替代物加標(biāo)回收率應(yīng)在70%~130%之間。每批樣品(≤20個(gè))或者24h

之內(nèi)應(yīng)測(cè)定一個(gè)曲線中間校核點(diǎn),其測(cè)定結(jié)果與校準(zhǔn)曲線相應(yīng)點(diǎn)濃度的相對(duì)誤差應(yīng)在±20%以?xún)?nèi)。

6.2.2試劑

標(biāo)準(zhǔn)研究過(guò)程中主要試劑有甲醇及純水等,使用前需經(jīng)過(guò)空白檢驗(yàn),確認(rèn)在目標(biāo)物的保留時(shí)

間區(qū)間內(nèi)無(wú)干擾色譜峰出現(xiàn)或其中的目標(biāo)物濃度低于方法檢出限。

6.2.3石英砂

石英砂用于空白試樣的制備,粒徑在150μm~830μm(20目~100目)之間,要求不含影

響目標(biāo)物測(cè)定的干擾物,同時(shí)目標(biāo)物含量低于方法檢出限,使用前應(yīng)在馬弗爐中400℃灼燒6h,

檢驗(yàn)確認(rèn)無(wú)干擾。

6.3儀器和設(shè)備

6.3.1前處理儀器的選擇

本標(biāo)準(zhǔn)方法前處理方法采用吹掃捕集,該前處理方法為揮發(fā)性有機(jī)物的通用方法,吹掃捕集

系統(tǒng)目前儀器設(shè)備較為成熟,并廣泛應(yīng)用于各級(jí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)。方法成熟,操作簡(jiǎn)便、適用范圍較廣,

大部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠開(kāi)展揮發(fā)性有機(jī)物的樣品分析。

6.3.2氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器的選擇

近年來(lái),隨著儀器的快速發(fā)展,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀廣泛應(yīng)用于有機(jī)樣品分析中。氣相色譜

中的色譜柱對(duì)各組分的吸附力不同,吸附力弱的組分易被解吸下來(lái),最先從色譜柱離開(kāi)進(jìn)入檢測(cè)

器,吸附力最強(qiáng)的組分最不易被解吸下來(lái),最后從色譜柱中離開(kāi),以此分離各組分;而質(zhì)譜儀可

根據(jù)不同離子荷質(zhì)比準(zhǔn)確定性,質(zhì)譜對(duì)化合物的鑒定能力強(qiáng),并且具有非常高的靈敏度。氣相色

譜質(zhì)譜儀分離能力強(qiáng)大,能夠準(zhǔn)確定性、定量,是分離和檢測(cè)復(fù)雜化合物的有力工具之一,適合

于基質(zhì)復(fù)雜的土壤樣品分析,且全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)市級(jí)及以上監(jiān)測(cè)單位絕大多數(shù)單位均配備氣相

色譜質(zhì)譜儀。綜上,本標(biāo)準(zhǔn)選用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行樣品分析。

6.4樣品

6.4.1樣品的采集

本實(shí)驗(yàn)樣品采集與保存參照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T166-2004)、《建設(shè)用地土壤

污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2-2019)、《地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機(jī)物采樣

技術(shù)導(dǎo)則》(HJ1019-2019)、《土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》

(HJ605-2011)、《土壤和沉積物15種酮類(lèi)和6種醚類(lèi)化合物的測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》

(HJ1289-2023)等條款,采樣用一次性塑料注射器或不銹鋼專(zhuān)用采樣器等非擾動(dòng)采樣器,采集

于土壤樣品瓶(具聚四氟乙烯-硅膠襯墊螺旋蓋的40mL棕色玻璃瓶和大于60mL的棕色廣口玻璃

10

瓶),4℃以下冷藏保存7天。

表參照監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的樣品保存條件與時(shí)間

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)3及編號(hào)測(cè)定對(duì)象保存方法保存時(shí)間

T/GDAEM2-2022《水質(zhì)甲基叔丁基醚的測(cè)定+

1甲基叔丁基醚4℃以下冷藏7d

吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法》(廣東)

DB/T482-2019《水質(zhì)甲基叔丁基醚的測(cè)定+吹

2甲基叔丁基醚1~4℃冷藏15d

掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法》(海南)

《水質(zhì)苯甲醚和甲基叔丁基醚的測(cè)定吹掃捕

苯甲醚和甲基鹽酸pH≤2,4℃

3集/氣相色譜-質(zhì)譜法》(征求意見(jiàn)稿)(生態(tài)環(huán)14d

叔丁基醚以下冷藏

境部2023年5月發(fā)布)

《土壤和沉積物15種酮類(lèi)和6種醚類(lèi)化合物的乙醚、丙酮、甲

44℃以下冷藏14d

測(cè)定頂空/氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ1289-2023)基叔丁基醚等

土壤和沉積物揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吹掃捕集/65種揮發(fā)性有

54℃以下7d

氣相色譜-質(zhì)譜法(HJ605-2011)機(jī)物

6.4.2樣品的保存

6.4.2.1采集樣品的保存時(shí)間研究

為驗(yàn)證樣品的保存時(shí)限,編制組采用未檢出的土壤樣品加標(biāo)來(lái)模擬實(shí)際樣品的保存試驗(yàn):配

制濃度為5μg/kg的土壤加標(biāo)樣品,樣品低于4°C下,避光,冷藏保存1d、3d、7d,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,

土壤樣品檢測(cè)數(shù)值沒(méi)有明顯差異,甲基叔丁基醚的加標(biāo)回收率在95%~106%。因此本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣

品到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后,應(yīng)盡快分析。若不能及時(shí)分析,應(yīng)將樣品低于4°C下冷藏保存,避光,保存期

為7d。樣品存放區(qū)域應(yīng)無(wú)目標(biāo)有機(jī)物干擾。

6.4.3.2干物質(zhì)含量的測(cè)定

按照HJ613進(jìn)行土壤樣品干物質(zhì)含量的測(cè)定。

6.5樣品的前處理

6.5.1吹掃溫度的選取

吹掃溫度對(duì)提取效率的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,吹掃溫度越高對(duì)MTBE的回收率影

響越大。吹掃溫度在35oC以下時(shí),MTBE回收率處于較大狀態(tài);大于35oC時(shí),MTBE回收率

隨溫度的升高明顯下降。過(guò)高的溫度對(duì)MTBE的提取不易。因此,本文選用30oC作為吹掃溫度。

11

圖3吹掃溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

6.5.2吹掃時(shí)間的選取

吹掃時(shí)間對(duì)提取效率的影響結(jié)果見(jiàn)圖4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著吹掃時(shí)間的增加,MTBE的響

應(yīng)也隨之增加,直到11min后,響應(yīng)值變化趨勢(shì)基本平穩(wěn)。同時(shí),參考儀器說(shuō)明推薦,選用11min

作為最優(yōu)吹掃時(shí)間。

圖4吹掃時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

6.5.3脫附溫度的優(yōu)化

脫附溫度對(duì)提取效率的影響結(jié)果見(jiàn)圖5。根據(jù)MTBE的物理性質(zhì),實(shí)驗(yàn)考查了脫附溫度分別

為150oC、170oC、180oC、190oC、200oC時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。結(jié)果表明,隨著脫附溫度的增

加MTBE的響應(yīng)值不斷增加,脫附溫度增加至190oC后,響應(yīng)值隨溫度變化的幅度變小。綜合考

慮,脫附溫度設(shè)定為190oC。

12

圖5脫附溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

6.5.4脫附時(shí)間的優(yōu)化

脫附時(shí)間對(duì)提取效率的影響結(jié)果見(jiàn)圖6。實(shí)驗(yàn)考查了脫附時(shí)間分別為0.5min、1min、2min、

3min、4min時(shí)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響,由圖可知,脫附時(shí)間為2min較好。

圖6脫附時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

6.5.6前處理?xiàng)l件綜述

采樣前,向每個(gè)40mL棕色樣品瓶中放一個(gè)清潔的磁力攪拌子,密封,貼標(biāo)簽并稱(chēng)重(精確

到0.01g),記錄其重量并在標(biāo)簽上注明。采樣時(shí),用使用一次性塑料注射器采集約5g樣品到樣

品瓶中,快速清除掉樣品瓶螺紋及外表面上粘附的樣品,密封樣品瓶。

4℃冷藏保存運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室后稱(chēng)重,利用前后重量差得出樣品重量。然后加入一定量的替代物和內(nèi)

標(biāo)使用液,用帶有自動(dòng)進(jìn)樣器的吹掃捕集裝置進(jìn)樣,吹掃流量:40ml/min;吹掃溫度:30℃;預(yù)

熱時(shí)間:2min;吹掃時(shí)間:11min;干吹時(shí)間:2min;脫附溫度:190℃;脫附時(shí)間:2min;烘烤

溫度:200℃;烘烤時(shí)間:8min;傳輸線溫度:200℃。其余參數(shù)參照儀器使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行設(shè)定。

13

圖7MTBE、二溴氟甲烷和氟苯總離子流圖

6.6分析步驟

6.6.1進(jìn)樣口溫度和氣相色譜柱的選擇

本標(biāo)準(zhǔn)編制組在目標(biāo)化合物確定以后,查閱了國(guó)內(nèi)外已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),選取了揮發(fā)性有機(jī)物常

用的200℃進(jìn)樣口溫度和DB-624色譜柱進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明該色譜柱對(duì)目標(biāo)物具有較好的響應(yīng),

并進(jìn)行了色譜條件的擬定、摸索和優(yōu)化試驗(yàn),主要對(duì)比了升溫程序等。

6.6.1.4升溫程序的確定

編制組氣相色譜條件為:進(jìn)樣口溫度:200℃,20:1分流進(jìn)樣;載氣流速:1.0ml/min;進(jìn)樣量:

1.0μl;色譜柱升溫程序:35℃保持6min;以8℃/min速率升到220℃,保持0min。進(jìn)樣量和載氣

流速參照常用的氣相色譜質(zhì)譜儀中的參數(shù)設(shè)置。

表4升溫程序的確定

速率(℃/min)溫度(℃)保持時(shí)間(min)

0356

82200

由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室或分析機(jī)構(gòu)的條件都不盡相同,在分析目標(biāo)化合物時(shí),不同品牌設(shè)備(如氣

相色譜儀、檢測(cè)器等)的性能之間難免存在差異,故本標(biāo)準(zhǔn)中的色譜參數(shù)設(shè)置僅為推薦的條件,

實(shí)驗(yàn)室或分析機(jī)構(gòu)也可適當(dāng)改變色譜條件,選擇合適的設(shè)備和色譜分析條件,分析結(jié)果滿足本標(biāo)

準(zhǔn)的各項(xiàng)方法特性指標(biāo)要求即可。

6.6.2質(zhì)譜條件優(yōu)化

MTBE、替代物及內(nèi)標(biāo)的質(zhì)譜條件參見(jiàn)常用質(zhì)譜條件設(shè)置具體參考條件為:離子源:電子抨擊

14

源(EI),70ev;傳輸線溫度:220℃;離子源溫度:2200℃;電離電壓:70eV;溶劑延遲時(shí)間:6

min;數(shù)據(jù)采集模式:全掃描模式;掃描范圍:35amu-270amu,目標(biāo)物定量參數(shù)詳見(jiàn)表20。為提高

靈敏度,降低復(fù)雜基質(zhì)的背景干擾,也可選用選擇離子掃描方式進(jìn)行分析,其目標(biāo)物、替代物和內(nèi)

標(biāo)的參考定量和定性離子見(jiàn)表5。

表5目標(biāo)物、替代物和內(nèi)標(biāo)參考定量和定性離子

出峰目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物目標(biāo)離子輔助離子

CAS號(hào)類(lèi)型

順序中文名稱(chēng)英文名稱(chēng)(m/z)(m/z)

甲基叔丁基醚

1Methyltert-butylether1634-04-4目標(biāo)化合物7357、45

(MTBE)

二溴氟甲烷

2Dibromofluoromethane1868-53-7目標(biāo)化合物113-

(CHBr2F)

3氟苯(C6H5F)Fluorobenzene462-06-6內(nèi)標(biāo)化合物96-

6.6.3質(zhì)譜儀性能檢查化

每次分析樣品前或24h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行儀器性能檢查,取4-溴氟苯(BFB)溶液直接進(jìn)氣相色譜分

析或加入到5ml無(wú)有機(jī)物水中通過(guò)吹掃捕集分析。得到的BFB質(zhì)譜圖應(yīng)符合表2中規(guī)定的要求或

參照制造商的說(shuō)明,如不滿足,應(yīng)檢查儀器,清洗離子源。

表溴氟苯()關(guān)鍵離子及離子豐度評(píng)價(jià)

質(zhì)量6離4子-豐度標(biāo)準(zhǔn)BFB質(zhì)量離子豐度標(biāo)準(zhǔn)

5095峰的15%~40%174大于95峰的50%

7595峰的30%~60%175174峰的5%~9%

95基峰,100%相對(duì)豐度176174峰的95%~101%

9695峰的5%~9%177176峰的5%~9%

173小于174峰的2%——

6.7標(biāo)準(zhǔn)曲線及譜圖

按照儀器參考條件,由低濃度到高濃度依次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)樣分析,以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中目

標(biāo)物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以目標(biāo)物的峰面積與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值和內(nèi)標(biāo)物濃度的乘積為縱坐標(biāo)

建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。

6.7.1低濃度曲線

以5.0mL空白試劑水和5.0g石英砂為基體,用甲基叔丁基醚標(biāo)準(zhǔn)樣品和內(nèi)標(biāo)氟苯標(biāo)準(zhǔn)樣品配

置校準(zhǔn)曲線。

低濃度校準(zhǔn)曲線濃度系列濃度點(diǎn)為0.2μg/kg、0.4μg/kg、0.6μg/kg、0.8μg/kg、1.0μg/kg、2.0μg/kg、

4.0μg/kg、8.0μg/kg和12.0μg/kg,內(nèi)標(biāo)組分含量為5.0μg/kg。

15

表低濃度校準(zhǔn)曲線驗(yàn)證數(shù)據(jù)(平均相對(duì)響應(yīng)因子)

中間點(diǎn)濃度偏差

曲線校7準(zhǔn)曲線濃度系列/(μg/kg)相對(duì)響應(yīng)因子的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、

低濃度曲線8.5%1.4%

4.0、8.0、12.0

注:內(nèi)標(biāo)法,內(nèi)標(biāo)物質(zhì)為氟苯。

圖低濃度曲線

高濃度校準(zhǔn)曲線濃度系列濃度點(diǎn)為10μ8g/kg、25μg/kg、50μg/kg、100μg/kg和200μg/kg,內(nèi)

標(biāo)組分含量為50μg/kg。

表高濃度校準(zhǔn)曲線驗(yàn)證數(shù)據(jù)(線性)

曲線校準(zhǔn)曲線濃8度系列/(μg/kg)相關(guān)系數(shù)中間點(diǎn)濃度偏差

高濃度曲線10.0、25.0、50.0、100、2000.99974.1%

注:內(nèi)標(biāo)法,內(nèi)標(biāo)物質(zhì)為氟苯。

圖高濃度曲線

9

16

6.8結(jié)果計(jì)算與表示

6.8.1定性分析

相對(duì)保留時(shí)間

通過(guò)樣品中目標(biāo)物與校準(zhǔn)系列中目標(biāo)物的保留時(shí)間、特征離子質(zhì)荷比及其豐度比等信息比較后

對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行定性。

樣品中目標(biāo)物的相對(duì)保留時(shí)間(目標(biāo)物保留時(shí)間與內(nèi)標(biāo)保留時(shí)間之比)與校準(zhǔn)系列中間點(diǎn)該化

合物的相對(duì)保留時(shí)間的差值應(yīng)在±0.03以?xún)?nèi)。

相對(duì)保留時(shí)間(RRT),按照公式(5)進(jìn)行計(jì)算。

RT

RRT=X(5)

RTIS

式中:

RRT——相對(duì)保留時(shí)間;

RTX——目標(biāo)化合物的保留時(shí)間,min;

RTIS——內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間,min。

質(zhì)譜圖比較

用扣除背景后的實(shí)際樣品質(zhì)譜圖與扣除背景后的校準(zhǔn)確認(rèn)樣品質(zhì)譜圖比較。校準(zhǔn)確認(rèn)樣品質(zhì)

譜圖中特征離子在樣品質(zhì)譜圖中要存在,并且實(shí)際樣品目標(biāo)化合物質(zhì)譜圖中特征離子的相對(duì)豐度

變化要在校準(zhǔn)確認(rèn)樣品質(zhì)譜圖特征離子豐度的±30%之內(nèi)。

6.8.2定量分析

目標(biāo)化合物經(jīng)定性鑒別后,根據(jù)定量離子的峰面積,內(nèi)標(biāo)法定量。

結(jié)果計(jì)算

平均相對(duì)響應(yīng)因子法

采用平均相對(duì)響應(yīng)因子法計(jì)算時(shí),樣品中目標(biāo)組分的質(zhì)量濃度Cx按式(6)進(jìn)行計(jì)算。

(6)

式中:Cx——樣品中某目標(biāo)組分的質(zhì)量濃度,μg/kg;

Ax——某目標(biāo)組分定量離子的響應(yīng)值;

AIS——內(nèi)標(biāo)物定量離子的響應(yīng)值;

ρIS——內(nèi)標(biāo)物的含量,ng;

RRF——某目標(biāo)組分的平均相對(duì)響應(yīng)因子;

D——樣品的稀釋倍數(shù);

17

m——樣品的取樣量(干重),g

校準(zhǔn)曲線法

采用校準(zhǔn)曲線法計(jì)算時(shí),樣品中目標(biāo)組分的質(zhì)量濃度Cx按式(7)進(jìn)行計(jì)算。

(7)

式中:Cx——樣品中某目標(biāo)組分的質(zhì)量濃度,μg/kg;

ρx——由校準(zhǔn)曲線得到的某目標(biāo)組分的含量,ng;

D——樣品稀釋倍數(shù);

m——樣品的取樣量(干重),g。

測(cè)定結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)的保留與方法檢出限一致,最多保留3位有效數(shù)字。

6.9實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢出限及測(cè)定下限

按照樣品分析的全過(guò)程對(duì)空白加標(biāo)樣品進(jìn)行7次重復(fù)測(cè)定,得到濃度值,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差S,

按式(10)計(jì)算方法檢出限。

MDLStn1,0.99(10)

式中:MDL——方法檢出限;

n——樣品的平行測(cè)定次數(shù);

t——自由度為n-1,置信度為99%時(shí)的t分布值(單側(cè));

S——n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

測(cè)定結(jié)果的平均值與檢出限的比值在3~5倍之間,表明檢出限合理。測(cè)定下限以4倍檢出限

計(jì)。

以石英砂代替實(shí)際樣品,按照樣品的預(yù)處理制備空白加標(biāo)樣品:配制8個(gè)濃度為0.2μg/kg的

樣品進(jìn)行測(cè)試:取8個(gè)吹掃瓶,每個(gè)吹掃瓶加入5.0ml空白試劑水和約5g石英砂,向吹掃瓶中加

入1.0μL的甲基叔丁基醚的標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.0mg/L),配制為甲基叔丁基醚的理論值為0.2μg/kg,再

加入1.0μl內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液氟苯(25mg/L),采用吹掃捕集-氣相色譜/質(zhì)譜法分別測(cè)定。以其中

一個(gè)吹掃瓶的測(cè)量結(jié)果作為單點(diǎn)去測(cè)量另外7個(gè)吹掃瓶,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表,得出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)土壤中

甲基叔丁基醚的方法檢出限為0.04μg/kg,測(cè)定下限為0.16μg/kg。

表實(shí)驗(yàn)室內(nèi)方法檢出限、測(cè)定下限實(shí)驗(yàn)

平行9樣編號(hào)試樣

10.189

測(cè)定結(jié)果20.193

(μg/kg)30.211

40.179

18

50.201

60.216

70.198

平均值(μg/kg)0.198

標(biāo)準(zhǔn)偏差(μg/kg)0.0128

t值3.143

計(jì)算的方法檢出限(μg/kg)0.0404

儀器檢出限(μg/kg)0.04

方法檢出限(μg/kg)0.04

測(cè)定下限(μg/kg)0.16

6.10實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精密度與正確度

編制組選取空白和土壤樣品,對(duì)濃度為5μg/kg、50μg/kg和200μg/kg的加標(biāo)樣品進(jìn)行了分析,

平行制備6份同一濃度的空白加標(biāo)和實(shí)際樣品加標(biāo),考查實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的精密度和正確度。精密度驗(yàn)

證測(cè)定平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差;正確度驗(yàn)證測(cè)定相對(duì)誤差、加標(biāo)測(cè)定值、理論加標(biāo)值

和加標(biāo)回收率等。

濃度為5μg/kg、50μg/kg和200μg/kg的空白加標(biāo)樣品,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為3.82%、1.16%

和6.81%,空白樣品加標(biāo)回收率范圍分別為91.8%~102%、98.4%~101%和93.5%~110%。

濃度為5μg/kg、50μg/kg和200μg/kg的土壤加標(biāo)樣品,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍分別為4.2%、2.99%

和7.71%,樣品加標(biāo)回收率范圍分別為94.2%~104%、97.2%~104%和91.0%~110%。

表有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)精密度驗(yàn)證數(shù)據(jù)

平行測(cè)定結(jié)果(μg/kg)平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)

組分名稱(chēng)10

1次2次3次4次5次6次(μg/kg)(μg/kg)偏差(%)

低濃度4.594.764.955.115.024.924.890.1873.82

中濃度49.250.549.649.750.750.250.00.5781.16

高濃度21620919118721721920614.06.81

注:(1)6次重復(fù)測(cè)定,每次應(yīng)稱(chēng)取5.0g左右的樣品進(jìn)行測(cè)定。

(2)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差保留2位有效數(shù)字,其他數(shù)據(jù)保留小數(shù)點(diǎn)后3位。

表有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)正確度驗(yàn)證數(shù)據(jù)

平行測(cè)定結(jié)果(μg/kg)平均值樣品本底加標(biāo)回收

組分名稱(chēng)11

1次2次3次4次5次6次(μg/kg)值(μg/kg)率(%)

低濃度加標(biāo)測(cè)定值4.594.764.955.115.024.924.89097.8

19

平行測(cè)定結(jié)果(μg/kg)平均值樣品本底加標(biāo)回收

組分名稱(chēng)

1次2次3次4次5次6次(μg/kg)值(μg/kg)率(%)

理論加標(biāo)值5.005.005.00/

加標(biāo)測(cè)定值49.250.549.649.750.750.250.00100

中濃度

理論加標(biāo)值50.050.050.0/

加標(biāo)測(cè)定值2162091911872172192060103

高濃度

理論加標(biāo)值200200200/

注:(1)理論加標(biāo)值的計(jì)算方式為:C×V/5.0,其中,C為配制的單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(25mg/L);V為加標(biāo)體積(μL),

加標(biāo)體積見(jiàn)表3;5.0為樣品的理論稱(chēng)量質(zhì)量,單位g。

(2)6次重復(fù)測(cè)定,每次應(yīng)稱(chēng)取5.0g左右的樣品進(jìn)行測(cè)定。

(3)樣品本底值可與加標(biāo)樣同批次測(cè)定,也可參照精密度試驗(yàn)中的均值結(jié)果。

(4)加標(biāo)回收率保留3個(gè)有效數(shù)字,其他數(shù)據(jù)保留小數(shù)點(diǎn)后3位。

實(shí)際樣品的測(cè)定:對(duì)土壤1#、土壤2#、土壤3#采用實(shí)際樣品基體加標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證,按照標(biāo)準(zhǔn)

文本規(guī)定的測(cè)試方法平行測(cè)定6次,分別計(jì)算各類(lèi)型樣品中各含量樣品測(cè)定的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率。

注:進(jìn)行樣品加標(biāo)測(cè)試時(shí),盡量同批次同時(shí)測(cè)定2~3個(gè)樣品本底值。

表實(shí)際樣品精密度和正確度測(cè)試信息

12吹掃瓶中目標(biāo)物加標(biāo)量

樣品編號(hào)取樣品量

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