土壤和沉积物有机氯农药的测定气相色谱 质谱法》(征求意见稿).doc

附件六：中华人民共和国国家环境保护标准 HJ -201土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法 Soil and Sediment Determination of Organic Chlorine Pesticides （OCPs）by Gas ChromatographyMass Spectrometry Method （征求意见稿）201-发布 201-实施 环 境 保 护 部 发布 目 次前 言. II1 适用范围 . 12 规范性引用文件 . 13 方法原理 . 14 试剂和材料 . 15 仪器和设备 . 36 样品. 37 分析步骤 . 68 结果计算与表示 . 79 精密度和准确度 . 810 质量保证和质量控制 . 811 废物处理 . 912 注意事项 . 9附录A（规范性附录）目标化合物的方法检出限和测定下限 . 10附录B（资料性附录）目标化合物的主离子和特征离子 . 11附录C（资料性附录）方法的准确度和精密度 . 12 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法，保护环境，保障人体健康，规范土壤和沉积物中有机氯农药的测定方法，制定本标准。 本标准规定了测定土壤和沉积物中有机氯农药的气相色谱-质谱法。 本标准为首次发布。 本标准的附录 A 为规范性附录，附录 B附录 C 为资料性附录。 本标准由环境保护部科技标准司组织制订。 本标准主要起草单位：河南省环境监测中心站。 本标准验证单位：河南省新乡市环境保护监测站、河南省环境科学研究院、郑州市环境保护监测中心站、开封市环境监测站、中国地质科学院水文地质环境地质研究所。 本标准环境保护部 201年月日批准。 本标准自 201年月日起实施。 本标准由环境保护部解释。 II 土壤和沉积物 有机氯农药的测定 气相色谱-质谱法 警告：试验中所用的有机溶剂及标准物质均为有毒物质，配制过程应在通风橱中进行操作；应按规定佩带防护器具，避免接触皮肤和衣服。1 适用范围 本标准规定了测定土壤和沉积物中有机氯农药的气相色谱-质谱法。 本标准适用于土壤和沉积物中六六六、艾氏剂、七氯、环氧七氯、硫丹、硫丹、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹硫酸酯、异狄氏剂醛、44-DDE、44-DDD、44-DDT、甲氧滴滴涕、六氯苯、灭蚁灵等有机氯农药的测定。其他有机氯农药如果通过验证也可适用于本标准。 当 试 样 量 为 20g ， 用 单 四 级 杆 质 谱 进 行 全 扫 描 分 析 时 ， 目 标 物 的 方 法 检 出 限 为1686g/kg，测定下限为 64346g/kg，详见附录 A。2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB 17378.3 海洋监测规范 第 3 部分：样品采集、储存与运输 HJ ××× 土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法 HJ ××× 土壤和沉积物 有机污染物的提取 超声波提取法 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范3 方法原理 土壤或沉积物中有机氯农药（Organic Chlorine Pesticides 简称 OCPs）采用适合的萃取方法提取，用硅酸镁柱或凝胶色谱（Gel Permeation Chromatography，简称 GPC）等方式净化，浓缩后被测组分进入气相色谱分离后，用质谱仪进行检测。通过与待测目标物标准质谱图相比较和保留时间进行定性，内标法定量。4 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水或通过纯水设备制备的水。4.1 有机溶剂 丙酮、正己烷、二氯甲烷、正己烷、乙酸乙酯、环己烷或其他等效有机溶剂均为农药残留分析纯级，在使用前应先进行排气。4.2 硫酸溶液：11 用浓硫酸和水配制成体积比为 1：1。4.3 有机氯农药标准贮备液：10005000mg/L 以正己烷为溶剂，使用纯品配制，或直接购买市售有证标准溶液。4.4 有机氯农药标准中间使用液：200500mg/L 1 用正己烷对有机氯农药标准贮备液（4.3）进行适当稀释。4.5 内标贮备液：5000mg/L 宜选用五氯硝基苯作内标。以甲醇为溶剂，使用纯品配制，或直接购买市售有证标准溶液。4.6 内标中间使用液：500mg/L 量取 1.0ml 内标贮备液（4.5）于 10ml 容量瓶中，用正己烷稀释至标线，混匀。4.7 替代物贮备液：20004000mg/L 宜选用十氯联苯或 2456-四氯-间-二甲苯和氯茵酸二丁酯。以甲醇为溶剂，使用纯品配制，或直接购买市售有证标准溶液。4.8 替代物中间使用液：100200mg/L 用正己烷对替代物标准贮备液（4.7）进行适当稀释。4.9 十氟三苯基磷（DFTPP）溶液：50mg/ml4.10 GPC 校准溶液：保证在紫外检测器有完整明显峰型。 含有玉米油、双（2-二乙基乙基）邻苯二甲酸酯、甲氧滴滴涕、苝和硫。可直接购买市售有证标准溶液。 注：4.34.10 的所有标准溶液均应置于-10以下避光保存或参照制造商的产品说明保存方法，存放期间定期检查溶液的降解和蒸发情况，特别是使用前应检查其变化情况，一旦蒸发或降解应重新配制，使用前应恢复至室温、混匀。4.11 干燥剂：无水硫酸钠（Na2SO4）或粒状硅藻土 400下焙烧 2h，然后将温度降至 100，关闭电源转入干燥器中，冷却后装入试剂瓶中，于干燥器中密封保存。临用前干燥。4.12 铜粉 用（11）稀硝酸浸泡去除表面氧化物，然后用水清洗干净，再用丙酮清洗，氮气吹干待用。临用前处理，保持铜粉表面光亮。4.13 硅酸镁吸附剂：农残级，100200 目。 取适量放在玻璃器皿中，用铝箔盖住，然后在 130下活化过夜（12h 左右），置于干燥器中备用。临用前处理。4.14 玻璃层析柱：内径 20mm 左右，长 1020cm 的带聚四氟乙烯阀门，下端具筛板，4.15 硅酸镁层析柱 先将用有机溶剂浸提干净的脱脂棉填入玻璃层析柱（4.14）底部，然后加入 1020g 硅酸镁吸附剂（4.13）。轻敲柱子，再添加厚约 12cm 的无水硫酸钠（4.10）。用 60ml 正己烷（4.1）淋洗，避免填料中存在明显的空气。当溶剂通过柱子开始流出后关闭柱阀，浸泡填料至少 10min，然后打开柱阀继续加入正己烷，至全部流出，剩余溶剂刚好淹没硫酸钠层，关闭柱阀待用。如果填料干枯，需要重新处理。临用时装填。4.16 固相萃取柱：1g 硅酸镁。4.17 河砂或石英砂：20-100 目，使用前用有机溶剂将其提取干净或直接购置商品石英砂。4.18 载气：高纯氦气，纯度为 99.999以上。 25 仪器和设备5.1 气相色谱仪：具分流/不分流进样口，能对载气进行电子压力控制，可程序升温。5.2 质谱仪：电子轰击（EI）电离源，每秒或少于 1 秒可以完成 35-500amu 扫描，配备 NIST 谱库。5.3 色谱柱：30 m × 0.25 mm，0.25 m 膜厚（5 苯基 95 甲基聚硅氧烷固定液），非极性， 或使用其他等效性能的质谱专用毛细管柱。5.4 凝胶色谱仪：具紫外检测器，净化柱填料为 Bio-Beads，或同等规格的填料。5.5 浓缩装置：旋转蒸发装置或 KD 浓缩器、浓缩仪，或同等性能的设备。5.6 固相萃取装置：手动或自动。5.7 分析天平：精度为 0.01g。5.8 研钵：玻璃或玛瑙材质。5.9 一般实验室常用仪器和设备。6 样品6.1 样品的采集与保存 参照 HJ/T166 和 GB 17378.3 的相关要求采集有代表性的土壤或沉积物样品，保存在事先清洗洁净并用有机溶剂处理不存在干扰物的磨口棕色玻璃瓶中。运输过程中应密封避光、冷藏保存，途中避免干扰引入或样品的破坏，尽快运回实验室进行分析。如暂不能分析应在4以下冷藏保存，保存时间为 10d。6.2 试样的制备 除去枝棒、叶片、石子等异物，将所采全部样品完全混匀。需要风干的样品放在事先用有机溶剂（4.1）清洗过的金属盘中，在室温下避光、干燥。也可用硅藻土（4.11）将样品拌匀，直至样品呈散粒状。 注 1：干燥、研细的样品对于提取不挥发、非极性的有机物有较好的提取效果。风干不适于处理易挥发的有机氯农药（如，六六六）等。冷冻干燥是处理这类样品的最佳选择。6.3 含水率的测定 取 5g（精确至 0.01g）样品在 105±5下干燥至少 6h，以烘干前后样品质量的差值除以烘干前样品的质量再乘以 100，计算样品含水率 w（），精确至 0.1。6.4 试样的预处理6.4.1 萃取 试样量依据具体萃取方法而定，一般称取 20g 试样进行萃取。萃取方法可选择索氏提取、自动索氏提取、加压流体萃取或超声萃取等，萃取溶剂为二氯甲烷/丙酮（11）或正己烷/丙酮（11） （4.1）。加压流体萃取和超声萃取方法参见按照 HJ XXX 和 HJ XXX 的。6.4.2 脱水和浓缩 如果萃取液存在明显水分，需要脱水。在玻璃漏斗上垫上一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜，铺加约 5g 无水硫酸钠（4.11），将萃取液经上述漏斗直接过滤到浓缩器皿中，每次用少量萃取溶剂充分洗涤萃取容器，将洗涤液也倒入漏斗中，重复 3 次。最后再用少许萃取溶剂冲洗无水硫酸钠，待浓缩。 3 浓缩方法推荐使用以下 3 种方式，也可选择 K-D 浓缩等其他浓缩方式。6.4.2.1 氮吹：萃取液转入浓缩管或其它玻璃容器中，开启氮气至溶剂表面有气流波动但不形成气涡为宜。氮吹过程中应将已经露出的浓缩器管壁用正己烷（4.1）反复洗涤多次。6.4.2.2 减压快速浓缩：将萃取液转入专用浓缩管中，根据仪器说明书设定温度和压力条件，进行浓缩。6.4.2.3 旋转蒸发浓缩：将萃取液转入合侍寤男恐校菀瞧魉得魇榛蜉腿悍械闵瓒露忍跫缍燃淄?丙酮设定可 50左右，正己烷/丙酮（11）可设定 60左右），浓缩至 2ml，转出的提取液需要再用小流量氮气浓缩至 1ml。 注 2：如果净化选用 GPC，则需在浓缩前加入 2ml 左右 GPC 流动相替换原萃取溶剂。6.4.3 脱硫 脱硫方法有以下两种方式。6.4.3.1 将上述萃取液转移至 5ml 离心管，加入 2g 铜粉（4.12），在机械振荡器上混合至少5 min。用一次性移液管将萃取液吸出，待下一步净化。6.4.3.2 可将适量铜粉（4.12）铺在硅酸镁层析柱（4.15）或固相萃取柱（4.16）上层，将萃取液在铜粉层停留 5 min。 注 3：如果使用 GPC 净化（6.4.4.2）萃取液，可省略脱硫步骤。6.4.4 净化 本方法推荐使用以下 2 种净化方式。6.4.4.1 硅酸镁净化6.4.4.1.1 玻璃层析柱法 将浓缩后的萃取液移至硅酸镁层析柱（4.15）内，并用 2ml 正己烷（4.1）清洗浓缩管，并转入柱内。 对于需要分离多氯联苯和有机氯农药的样品，应按照下述步骤进行操作： a.于上述硅酸镁层析柱下置一圆底烧瓶，用于收集洗脱液。打开活塞放出洗脱液至液面刚没过硫酸钠层，关闭活塞。用 200ml 乙醚/正己烷（6/94，v/v）混合液淋洗层析柱，洗脱液速度保持在 5ml/min。洗脱完成后仍保持液面刚没过硫酸钠层，关闭活塞。此洗脱液包含多氯联苯及六六六、滴滴涕、氯丹等有机氯农药。 b.然后用 200ml 乙醚/正己烷（15/85，v/v）混合液再次淋洗层析柱，收集洗脱液于另一圆底烧瓶中。此洗脱液包含异狄氏剂等有机氯农药。 c.再用 200ml 乙醚/正己烷（50/50，v/v）混合液再次淋洗层析柱，收集洗脱液于另一圆底烧瓶中。此洗脱液包含硫丹、异狄氏剂醛等有机氯农药。 用旋转浓缩仪或其它浓缩装置将上述洗脱液分别浓缩至 5ml 左右，用正己烷（4.1）清洗合并。 对于不需要分离多氯联苯和有机氯农药的样品，可直接使用 200ml 二氯甲烷/正己烷（50/50，v/v）混合液淋洗层析柱，收集全部洗脱液。6.4.4.1.2 固相萃取柱法 4 当浓缩后的萃取液颜色较浅时，可采用固相萃取柱（4.16）净化。操作步骤如下： a. 活化 用 4ml 正己烷（4.1）对固相萃取柱进行活化，保持有机溶剂浸没填料的时间至少 5min。然后缓慢打开固相萃取装置的活塞放出多余的有机溶剂，且保持溶剂液面高出填料层 1mm。如固相萃取柱填料变干，则需重新活化固相萃取柱。 b.上样 将浓缩后的提取液全部移至上述固相萃取柱中，用 0.5ml 正己烷（4.1）清洗浓缩管，一并转入固相萃取柱。然后缓慢打开装置活塞使萃取液通过填料，当萃取液全部浸入填料（不能流出），关闭活塞，确保填料层之上自始至终有溶液覆盖。 c.过柱 （1）对于不需要分离多氯联苯和有机氯农药的样品：在固相萃取装置的相应位置放入10ml 收集管，用 9ml 丙酮/正己烷（10/90，v/v）混合液洗脱上述固相萃取柱，溶剂浸没填料层约 1min。缓缓打开萃取柱活塞，收集洗脱液。 （2）对于需要分离多氯联苯和有机氯农药的样品，应按照下述步骤进行操作： 在固相萃取装置的相应位置放入 10ml 收集管，向上述固相萃取柱中加入 3ml 正己烷（4.1），溶剂浸没填料层约 1min。缓缓打开萃取柱活塞，收集洗脱液。此洗脱液包含多氯联苯及六六六、滴滴涕、氯丹等有机氯农药。 然后在固相萃取装置中放入另一 10ml 收集管，用 5ml 二氯甲烷/正己烷（26/74，v/v）混合液，溶剂浸没填料层约 1min。缓缓打开萃取柱活塞，收集洗脱液。此洗脱液包含大部分有机氯农药。 再在固相萃取装置中放入另一 10ml 收集管，用 5ml 丙酮/正己烷（10/90，v/v）混合液，溶剂浸没填料层约 1min。缓缓打开萃取柱活塞，收集洗脱液。此洗脱液包含余下的有机氯农药。6.4.4.2 凝胶色谱净化6.4.4.2.1 GPC 的校准 将含有玉米油、苝和硫的 GPC 校准溶液（4.10）稀释成合适浓度，例如，玉米油25000mg/L、双（2-二乙基乙基）邻苯二甲酸酯 1000mg/L、甲氧滴滴涕 200mg/L、苝 20mg/L和硫 80mg/L。 有机氯农药的收集时间可以定在玉米油出峰之后至硫出峰之前，应注意苝洗脱出以后，立即停止收集。然后配制一个曲线中间点浓度的有机氯农药混合标准溶液，应用上述收集时间，检查有机氯农药的回收率，根据有机氯农药出峰时间和回收率情况再调整此收集时间最后确定有机氯农药的收集时间，回收率满足方法要求后即可开始净化样品。6.4.4.2.2 将浓缩的萃取液，用 GPC 的流动相定容至 GPC 定量环需要的体积，按照校准验证后的净化条件收集流出液。6.4.5 浓缩、加内标 将上述净化后的试液按照 6.4.2 的两种浓缩方法，浓缩至 1ml 以下，量取一定量的内标中 5间使用液（4.6）使其浓度和校准曲线中内标浓度保持一致，混匀后定容至 1ml，移至 2ml 样品瓶中，待测。 7 分析步骤7.1 仪器参考条件7.1.1 气相色谱参考条件 进样口温度：280，不分流，或分流进样（样品浓度较高或仪器灵敏度足够时） 进样量：1l， 柱流量：1.0ml/min（恒流）； 柱温：120（2min） 2/min 180（5min）7/min 240（1.0min） 1/min 250（2.0min）（280后程序 2 min） 色谱柱：30 m × 0.25 mm × 0.25m（5-苯基-甲基聚硅氧烷；固定液）7.1.2 质谱参考条件 扫描模式：全扫描（Scan）或选择离子模式（Sim）模式；扫描质量范围：45-450 amu； 离子化能量：70eV；四极杆：150；离子源温度：230；接口温度：280；溶剂延迟时 间：5min，调谐方式：DFTPP。7.2 校准7.2.1 质谱检查 配制 50mg/ml 十氟三苯基磷（DFTPP）直接移取l 进入色谱，得到的质谱图应全部 符合表 1 中的标准。 表1 十氟三苯基磷（DFTPP）离子丰度规范要求 质荷比（m/z） 相对丰度规范 质荷比（m/z） 相对丰度规范 51 198 峰（基峰）的 30-60 199 198 峰的 5-9 68 小于 69 峰的 2 275 基峰的 10-30 70 小于 69 峰的 2 365 大于基峰的 1 127 基峰的 40-60 441 存在且小于 443 峰 197 小于 198 峰的 1 442 基峰或大于 198 峰的 40 198 基峰，丰度 100 443 442 峰的 17-237.2.2 绘制校准曲线 分别量取适量的有机氯农药标准中间使用液（4.4）和替代物中间使用液（4.8），加入到 5ml 容量瓶中配制 6 个不同浓度的标准系列，例如：0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0g/ml。 同时，向每个点中加入 400l 内标中间使用液（4.6）使内标浓度为 40g/ml，用正己烷（4.1） 定容。也可根据配置成其它体积的标准系列。 图 1 为在本标准规定的仪器条件下，目标物的总离子流色谱图。 6 Abundance C: TI O CPs Ddat m 010111902.17 a. s 1100000 18 1000000 6 15 900000 19 800000 24 21 700000 13 27 11 14 26 17 600000 12 1 3 10 500000 4 2 20 5 7 9 400000 .