固相萃取-气相色谱／质谱法测定鄱阳湖枯水期有机污染物

于涛，黄海清

（东华理工大学 化学生物与材料科学学院，江西 抚州 344000）

固相萃取-气相色谱／质谱法测定鄱阳湖枯水期有机污染物

于涛，黄海清

（东华理工大学 化学生物与材料科学学院，江西 抚州 344000）

为研究和评价鄱阳湖枯水期有机污染物状况，建立了固相萃取-气相色谱／质谱法测定水中有机污染物的分析方法.利用XAD-2和XAD-7树脂富集、气相色谱／质谱法分析测定了鄱阳湖枯水期水样中有机污染物，共检出污染物98种，其中属于美国联邦环保总署（EPA）和中国国家环保总局规定的优先控制有机污染物17种.

固相萃取-气相色谱／质谱法；鄱阳湖；有机污染物

有机污染物是环境中的重要污染物之一，水体中有机污染物的含量水平低，污染范围广，对检测技术要求高，研制新的方便可靠的检测方法与技术对其分析已成为国内学者研究的热点.固相萃取技术（SPE）是20世纪70年代提出的一种高效、低耗、快速和环境友好的分离富集技术［1-2］.近年来 ，中国水体污染问题愈来愈严重，国内仅报道了对长江、珠江、闽江和辽河等水体中有毒有机物的监测结果［3-5］.鄱阳湖是江西境内五大主要河流（赣江、抚河、信江、饶河、修水）的汇集地，是长江水量的“调节器”和中国重要的湿地，是12个县（市）人民生活依赖的地表水，也是流域工业生产与生活过程中排放污染物的主要纳污水体.掌握和控制鄱阳湖水体中微量有机污染物的状况，是亟待解决的重要环境问题之一，对中国环境污染综合评价和人类健康发展具有重要的意义［6-7］.

本文采用固相萃取-气相色谱／质谱（GC／MS）法［8-9］，研究鄱阳湖水体微量有机污染物，为正确评价鄱阳湖环境质量，科学有效地治理鄱阳湖，净化水体，保证水质质量提供了科学依据.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

色谱柱：石英毛细管色谱柱 VB-5（30.0m×0.25m×0.25μm）；气质联用仪：Agilent GC7890／MS5789；pHS-3C数字酸度计；Φ10mm×250mm层析柱；Amberlite XAD-2和 XAD-7吸附树脂；分析纯二氯甲烷、甲醇、丙酮、乙醚.

1.2 试剂和树脂的纯化

所用试剂用精馏装置进行纯化，分别取纯化后的二氯甲烷、甲醇、丙酮和乙醚50mL，蒸发浓缩至1mL，各取0.5μL浓缩液进样，所得GC／MS谱图应没有明显色谱干扰峰.将适量树脂放入索氏提取器中，用纯化好的甲醇、丙酮和乙醚分别提取8h，取少量提取后的树脂装柱后用50mL纯化好的二氯甲烷进行洗脱，洗脱液浓缩至1mL，所得GC／MS谱图应没有明显色谱干扰峰.将纯化好的树脂分别置于具塞瓶内并以甲醇浸泡备用.

1.3 实验方法

1.3.1 树脂装柱

将层析柱以甲醇清洗，依次湿法装入XAD-2和XAD-7树脂各约10cm，柱中的柱床高度约20cm.使用前，多次淋洗柱床，并用蒸馏水淋洗至中性.

1.3.2 水样的采集

于2010年12月对鄱阳湖10个监测点（图1）进行采样，每个监测点在水面下约20cm处取水样1L，以0.45μm滤膜过滤备用.

图1 采样点的分布Fig.1 Sketch map of sampling locations

1.3.3 气相色谱条件

进样温度为280℃，柱前压为8.3×104Pa，分流比为10∶1.升温程序为：初始柱温40℃，保持1min，然后以10℃／min的升温速率升温至280℃并保持10min.

1.3.4 质谱条件

电子轰击（EI）离子源，电子能量70eV，质量扫描范围（m／z）40～600，离子源温度260℃，传输线温度280℃.

1.3.5 水样分析方法

将水样以约10mL／min的速度过柱，待水样过柱完毕，用洗耳球吹压出柱内水分，再以二氯甲烷50mL分5次过柱洗脱.每次加入二氯甲烷时，关闭滤柱下端活塞，让其浸泡树脂约10min，洗脱液经无水硫酸钠干燥脱水后蒸发浓缩至0.5mL.取1μL浓缩液进行GC／MS分析.

2 结果与讨论

取1 000ng标准物质，溶于1L水中，得到1 000ng／L标准溶液，再稀释为10ng／L工作溶液，用上述实验方法进行分析，以3倍信噪比计算各物质检出限.在本实验条件下，部分标准物质加标回收率和精密度（RSD）、检测限结果见表1.

2.1 方法的回收率、精密度及检测限

表1 方法的回收率、精密度和检测限（n＝5）Tab.1 Recovery and precision of the method for organic compounds in pure water samples

2.2 鄱阳湖水样有机污染物分析

对鄱阳湖10个采样点水样进行了分析，共检出有机化合物98种.图2为采样点1水样的总离子流色谱图.通过分析，扣除空白后，采样点1样品所检测到的有机物列于表2.对10个采样点检测的有机化合物根据其污染程度进行分类，将所检出的有机化合物分为烯烃、芳烃及其衍生物、多环芳烃、酚类、酯类、醇类、酮类和杂环化合物.各类有机化合物的检出数量见表3.

图2 采样点1水样的总离子色谱Fig.2 TIC of GC／MS of sample 1

表2 采样点1水样检测的有机物Tab.2 Organic pollutants in sample 1

表3 鄱阳湖水样中有机污染物分类Tab.3 Detected organic compounds in water samples from Poyang lake

各检测点所检测出的污染物数量大致相同，在赣江口附近数量最多，这可能是由于赣江所经城市人口密集，生产生活垃圾较多所致；长江口附近数量最低，可能是由于长江水量大，污染物浓度较低所致，检测结果见图3.

图3 各检测点检出污染物情况Fig.3 Detected results in different sampling sections

检测到的污染物当中，属于美国EPA优先控制污染物的有17种，中国水环境优先污染物有13种，见表4.

表4 鄱阳湖水体中优先控制有机污染物检测情况Tab.4 Main detected toxic organic pollutants in water samples from Poyang lake

造成上述水污染的主要原因有以下几方面：一是鄱阳湖主要几条支流上游工业生产造成的污染，污水中含有重金属、石油类、挥发酚类等；二是湖区农业生产和水产养殖过程中使用的农药、化肥等；三是湖区周边城镇生活废水等进入水体；四是湖区交通用柴油机船的大量使用.鄱阳湖水体水质总体良好，所检测到的有机物种类和含量都不多，但也要充分认识到防治水污染的必要性，加强监管，保护好湖区的青山绿水.

［1］ROZOU S，MICHALEAS S，ANTONIADOU-VYZA E.Competitive complexation and SPE techniques combined with liquid chromatography for the separation and determination of cyclodextrin encapsulated drug substances［J］.Chromatographia，2003，57：81-85.

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［4］孙剑辉，王国良，张干，等.自然水体中主要有毒有机物的研究进展［J］.环境污染与防治，2006（28）：776-779.

［5］蒋新，许士奋，MARTENS D，等.长江南京段水、悬浮物和沉积物中多氯有毒有机污染物［J］.中国环境科学，2000，20：193-197.

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Determination of Organic Pollutants in Poyang Lake in Low Water Season by SPE-GC／MS

YU Tao，HUANG Hai-qing
（College of Chemistry，Biology and Materials Science，East China Institute of Technology，Fuzhou 344000，China）

To study and evaluate the current levels of organic pollutants in Poyang lake in low water season，a method for extraction and determination of organic compounds in water samples was found.The organic compounds in water samples were extracted with XAD-2and XAD-7mixed resin and determined by gas chromatography／mass spectrometry.In the samples，98organic pollutants were detected and 17were the preferentially controlled organic pollutants.

SPE-gas chromatograph／mass spectrometer；Poyang lake；organic pollutants

O 657.63

A

1000-1565（2011）06-0612-05

2011-03-06

江西省教育厅青年基金项目（GJJ09525）

于涛（1979-），男，吉林白城人，东华理工大学讲师，主要从事环境分析化学方面的研究.

E-mail：tyu＠ecit.edu.cn

赵藏赏）