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

1水質(zhì)17種全氟化合物的測(cè)定高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法本文件規(guī)定了地表水中17種全氟化合物測(cè)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(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)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(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)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(cè)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)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）、全全氟癸烷磺酸（PFDS）共17種物質(zhì)，參見(jiàn)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(guò)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。25試劑和材料5.1標(biāo)準(zhǔn)溶液a)全氟化合物標(biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ=2000μg/L可直接購(gòu)買(mǎi)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(shuō)明。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。b)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(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。存放期限30天。c)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(gòu)買(mǎi)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(shuō)明。使用時(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。d)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(shí)應(yīng)恢復(fù)至室溫，并搖勻。存放期限30天。表117種全氟化合物名稱和定量?jī)?nèi)標(biāo)PerfluoropentanoicPerfluoroheptanoic全氟十一酸PerfluoroundecanoicPerfluorododecanoicPerfluorotridecanoiPerfluorotetradecanoicPerfluorohexadecanoicPerfluorooctadecanoicPerfluorobutanesulfoPerfluorohexanesulfPerfluorooctanesulfonPerfluorodecanesulfo35.2試劑a)乙腈（CH3CN）：色譜純。b)甲醇（CH3OH）：色譜純。c)乙酸銨（CH3COONH4）：色譜純。d)甲酸（HCOOH）：色譜純。e)氨水：w=25%，優(yōu)級(jí)純。f)氨水/甲醇溶液：Ψ=0.1%。量取4mL氨水（5.2e）加入1000mL甲醇，混勻。g)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。h)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。i)純水：GB/T6682中規(guī)定的一級(jí)水。j)氮?dú)猓杭兌取?9.99%。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(cè)功能。6.2設(shè)備a)色譜柱：填料粒徑為1.8μm、柱長(zhǎng)100mm、內(nèi)徑2.1mm的C18反相色譜柱或其它性能相近的色譜柱。b)固相萃取裝置：配有真空系統(tǒng)、緩沖瓶。c)真空冷凍干燥機(jī)：真空度<5Pa，冷阱溫度<-50℃。d)氮?dú)獯蹈蓛x。e)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。f)針式過(guò)濾器：0.22μm孔徑尼龍濾膜（有機(jī)系濾膜聚丙烯外殼。g)聚丙烯離心管：15mL。h)一般實(shí)驗(yàn)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(duì)地表水樣品進(jìn)行采集、運(yùn)輸和保存。地表水樣品采集時(shí)使用1L聚丙烯塑料廣口瓶密封保存。樣品采集時(shí)，記錄樣品編號(hào)、來(lái)源和采集時(shí)狀況等信息。樣品應(yīng)盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，4℃保存，28天內(nèi)完成樣品分析工作。47.2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(guò)程中始終保持柱頭濕潤(rùn)。固相萃取柱上部開(kāi)頭連接通用轉(zhuǎn)接頭，通過(guò)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(shí)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(jī)低溫干燥后（也可使用氮?dú)獯蹈蓛x、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?dú)獯蹈蓛x上用氮?dú)鉂饪s，用甲醇（5.2b）定容至1mL，通過(guò)0.22μm濾膜后裝于1.5mL棕色進(jìn)樣瓶，4℃保存，待測(cè)。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(jìn)行實(shí)驗(yàn)室空白試樣的制8分析步驟8.1儀器參考條件8.1.1液相色譜參考條件a)流動(dòng)相A：2mmol/L乙酸銨水溶液（5.2h）。b)流動(dòng)相B：乙腈（5.2a）。c)梯度洗脫程序參見(jiàn)表2。d)運(yùn)行時(shí)間：20min。e)流速：0.3mL/min。f)柱溫：40℃。g)進(jìn)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2液相色譜流動(dòng)相梯度洗脫程序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(cè)方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）。5由于測(cè)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(hào)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(shuō)明書(shū)在規(guī)定時(shí)間和頻次內(nèi)對(duì)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行儀器質(zhì)量數(shù)和靈敏度校正，以確保儀器處于最佳測(cè)試狀態(tài)。在儀器使用過(guò)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(shí)，應(yīng)立即對(duì)儀器重新進(jìn)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(gè)濃度點(diǎn)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(jìn)樣瓶中，加入50μL內(nèi)標(biāo)使用液，混勻待測(cè)。按照儀器參考條件（8.1由低濃度到高濃度的順序依次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定。以目標(biāo)化合物與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的濃度比為橫坐標(biāo)，以其對(duì)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(jiàn)圖B.1。8.3試樣測(cè)定按照與標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立（8.2.1）相同的儀器條件進(jìn)行試樣（7.2）的測(cè)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(diǎn)則重新制備樣品并測(cè)定。重新制備樣品時(shí)可減少樣品量或用純水稀釋樣品。8.4空白試驗(yàn)測(cè)定按照與試樣測(cè)定（8.3）相同的儀器條件進(jìn)行空白試樣（7.3）的測(cè)定。9結(jié)果計(jì)算與表示9.1定性分析選擇1個(gè)母離子和2個(gè)子離子，對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在相同實(shí)驗(yàn)條件下，試樣中目標(biāo)化合物的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)樣品中該目標(biāo)化合物的保留時(shí)間的相對(duì)偏差的絕對(duì)值應(yīng)小于2.5%；且對(duì)試樣中目標(biāo)化合物定性子離子的相對(duì)豐度（Ksam）與濃度接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液中對(duì)應(yīng)的定性子離子的相對(duì)豐度（Kstd）進(jìn)行比較，偏差不超過(guò)表3規(guī)定范圍，則可判定樣品中存在對(duì)應(yīng)的目標(biāo)化合物。ksam=×100%………………（1）式中：Ksam——樣品中目標(biāo)化合物定性子離子的相對(duì)豐度，%；A2——樣品中目標(biāo)化合物二級(jí)質(zhì)譜定性子離子的響應(yīng)值；6A1——樣品中目標(biāo)化合物二級(jí)質(zhì)譜定量子離子的響應(yīng)值。kstd=×100%………………式中：Kstd——標(biāo)準(zhǔn)樣品中目標(biāo)化合物定性子離子的相對(duì)豐度比，%；Astd2——標(biāo)準(zhǔn)樣品中目標(biāo)化合物二級(jí)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(jí)質(zhì)譜定量子離子的響應(yīng)值。表3定性確證時(shí)相對(duì)離子豐度比的最大允許偏差Kstd%Ksam允許的偏差%Kstd>50±2020<Kstd≤50±25±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(jìn)行計(jì)算：pi=xiis （3）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(jì)算所得試樣中第i種全氟化合物與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的濃度比；mis——第i種全氟化合物對(duì)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(cè)結(jié)果表示與檢出限一致，實(shí)測(cè)濃度單位以ng/L表示，當(dāng)測(cè)定結(jié)果大于等于100ng/L時(shí)，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(diǎn)后一位。10檢出限和定量限方法檢出限和定量限見(jiàn)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(duì)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(gè)樣品或每批次(≤20個(gè)樣品/批）應(yīng)測(cè)定一個(gè)工作曲線中間濃度點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)溶液，其7測(cè)定結(jié)果與該點(diǎn)濃度的相對(duì)誤差應(yīng)在±20%之內(nèi)。12.2空白試驗(yàn)每20個(gè)樣品或每批次(≤20個(gè)樣品/批）至少測(cè)定一個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白樣，其測(cè)定結(jié)果應(yīng)低于方法檢出限。12.3平行試驗(yàn)每20個(gè)樣品或每批次(≤20個(gè)樣品/批）至少測(cè)定一個(gè)平行樣。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不大于其算術(shù)平均值的20%。13廢物處理實(shí)驗(yàn)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(shí)，委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處8（資料性）參考質(zhì)譜條件17種全氟化合物在三種不同型號(hào)質(zhì)譜儀上的參考質(zhì)譜參數(shù)分別見(jiàn)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(hào)質(zhì)譜儀）VV123456789psi；輔助氣壓力60psi。9表A.217種全氟化合物的質(zhì)譜參數(shù)（B型號(hào)質(zhì)譜儀）V1234567899表A.317種全氟化合物的質(zhì)譜參數(shù)（C型號(hào)質(zhì)譜儀）VV112234567891343355（資料性）目標(biāo)化合物色譜參考保留時(shí)間17種全氟化合物在8.1.1色譜條件下的參考保留時(shí)間見(jiàn)表B.1，色譜圖見(jiàn)圖B.1。表B.1目