Compound composer软件系统在水体有机污染物筛查中的应用

胡雅琴，史绵红，杨晓冉，张付海，张 敏

（安徽省环境监测中心站，安徽合肥230061）

Compound composer软件系统在水体有机污染物筛查中的应用

胡雅琴，史绵红，杨晓冉，张付海，张 敏

（安徽省环境监测中心站，安徽合肥230061）

通过系列监测活动考察并验证了Compound composer软件系统在水体有机污染物快速定性、半定量工作中的可靠性。对2mg／L的19种有机氯农药的标准溶液可以实现完全分离与准确定性，半定量结果的相对误差在－94%～42%；进一步利用该软件系统筛查某湖泊4条支流，共筛查出有污染物11种，除常见的钛酸酯类外，还检出苯并噻唑、2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、碳氢化合物和苯并呋喃等；最后还将其用于实际的突发环境应急事故应急监测中，筛查出特征污染物2－甲氧基－6－甲基苯胺，为锁定责任企业和环境执法提供了依据。结果表明，Compound composer软件在缺乏标准溶液的情况下，可以实现有机污染物的快速定性及半定量，尤其在突发环境污染事件中有一定的应用价值。

compound composer；水体有机物；筛查；应用

随着生活水平的提高，人民群众对环境污染问题的关注度越来越高。在环境污染调查和突发性环境应急监测中如何快速、准确地得到污染物的种类、含量日益成为环境工作关注的重点问题［1］。挥发性和半挥发性有机污染物由于其特殊的挥发性质，对快速定性、半定量的要求更高。目前对挥发性有机污染物进行监测的设备有很多种，例如可在事故现场进行检测的便携式气相色谱［2］、便携式气相色谱－质谱［3］、傅立叶红外气体分析仪等［4］，但是对一些半挥发性的有机污染物则缺乏有效快速的现场检测手段。实验室内往往因为缺乏标准样品，只能做定性分析，无法作到准确定量分析。

岛津公司开发的compound composer软件含有942种化学成分，涉及到7个大类。这套数据库软件对定量分析所需要的信息 （保留时间、响应因子、质谱图）进行了标准化，在没有标样的情况下可以对未知物进行半定量分析。目前环境检测领域应用该类软件的报道很少［5］。

本文利用compound composer数据库，分析了19种有机氯农药，从定性分析和定量分析两方面验证该类软件的可靠性。并应用此软件，对某湖泊入湖口的4条河流进行了污染物筛查。最后介绍了该软件在某次环境突发事件中的应用实例。

1 实验部分

1.1 样品采样与处理

地表水采集某湖泊4条入湖支流，编号分别为1、2、3、4，采样瓶均采用棕色磨口玻璃瓶。采样前均用丙酮荡洗。磨口用锡纸包裹，采样后在4℃冷藏。突发应急事故样品采集点位分别为对照点、1号企业排污口、2号企业排污口和事故鱼塘。

取1L水样，先用硫酸调节pH＜2，用60ml二氯甲烷萃取，每次萃取5min，静置，下层有机相用无水硫酸钠干燥。每个水样萃取两次，收集萃取液。再用氢氧化钠调节剩余水相至pH＞10，采用相同的方法萃取两次。合并在酸性和碱性条件下的萃取液，浓缩至1ml，准确加入100μl混合内标溶液，待上色谱分析。

1.2 仪器与试剂

仪器采用岛津GCMS－QP2010。19种有机氯类农药标准溶液，1000μg／ml（正己烷∶丙酮／1∶1），美国Accustandard公司（含α－六六六、β－六六六、γ－六六六、δ－六六六、七氯、艾氏剂、环氧七氯、硫丹Ⅰ、反－氯丹、顺－氯丹、狄氏剂、p，p＇－DDE、异狄氏剂、硫丹Ⅱ、p，p＇－DDD、异狄氏剂醛、硫丹硫酸盐、异狄氏剂酮、p，p＇－DDT、甲氧基滴滴涕）。

内标混合液，1000mg／L，Restek corporation，cat.No.560294，包括氘代4－氯甲苯、氘代1，4－二氯苯、氘代奈、氘代菲、氘代苊、氘代荧蒽、氘代芘和氘代屈。配置成10mg／L的内标混合液。正构烷烃（Restek corporation，cat.No.560295，C9－C33，100mg／L）二氯甲烷，丙酮均为色谱纯，无水硫酸钠为分析纯，临用前马弗炉500℃烘2h备用。氢氧化钠、硫酸均为分析纯。

1.3 色谱条件

色谱柱为BR－5ms（30m×0.25mm× 0.25μm），氦气做载气。柱温箱升温程序为40℃（2min）→8℃／min→310℃（5min），进样口温度250℃，传输线温度300℃，离子源温度200℃，扫描范围（m／z）33－600。样品为不分流进样，进样量1μl。

表1 compound composer数据库中登录的化合物信息

2 结果与讨论

2.1 compound composer软件数据库的原理

compound composer软件数据库包含环境中7个大类共计972种化合物，详细信息如表1所示。

对有机污染物进行定性、半定量分析的过程如下：首先通过C9－C33正构烷烃在本实验室内仪器上的保留时间，通过保留指数的计算，校正出各类污染物在本实验室内的保留时间，按照各物质经校正的保留时间和质谱图进行定性。数据库内942种化合物根据不同的组分别对应相应的内标物质，按照0.01、0.10、1.0、10μg四个梯度绘制标准曲线。根据分析未知样品和内标物质的响应，计算出未知样品中目标成分的含量。

2.2 有机氯混合标准物质的定性和定量结果

首先利用compound composer软件分析系统对19种有机氯混合标准物质进行了分析，以考察其定性、半定量结果的可靠性。实验中先用1mg／L的正构烷烃，对软件中各成分的保留时间进行校正，然后对2mg／L的19种有机氯的混合标准溶液进行了分析。色谱图如图1所示，半定量分析结果见表2。分析结果表明19种物质均能正确分离、识别。2 mg／L的标准溶液半定量结果在0.812～2.83mg／L，结果误差在－1.88～0.83mg／L，相对误差在－94%～41.5%，可以满足突发环境污染事件应急监测的快速定性、半定量要求。

2.3 某湖泊4条入湖支流的测定结果

利用该软件筛查实际环境水体样品中的有机物。色谱图见图2，定性及半定量分析结果见表3。从表3可看出，4条河流中共检出有机物11种。其中，钛酸酯类在4条河流中均有检出，以邻苯二甲酸二乙基己基酯和邻苯二甲酸二丁酯为主。除钛酸酯类外，各点位所检出的其它有机污染物略有区别。1号点检出2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、苯并噻唑和碳氢化合物；2号点检出甲硫基苯并噻唑和CH化合物；3号点检出苯并噻唑、二苯并呋喃、异辛醇、十六酸甲酯；4号点钛酸酯类含量显著高于其他几条河流。这表明不同支流所受到周边环境的影响有一定差别。经实地考察，发现4号点周围分布较多的垃圾回收站，没有工业企业，这和其钛酸酯类含量明显偏高有很大联系。

表2 有机氯标准溶液的半定量结果

表3 4条入湖支流的有机物筛查结果μg／L

2.4 污染事故的实际应用

某日，安徽省境内某湖泊发生鱼类死亡事件，经现场排查，锁定两家嫌疑企业。分别选取上游对照断面、1号企业排污口、2号企业排污口和鱼塘进行了采样分析。采用compound composer定性半定量结果见表4，色谱图见图3。从图3及表4可以看出，上游对照点未检出有机污染物；鱼塘中检出的有机物有2－甲氧基－6－甲基苯胺，2，4－二甲氧基苯胺和N，N－二甲基苯胺。其中以2－甲氧基－6－甲基苯胺浓度最高。2号企业外排废水中虽然检出有机污染物，但与鱼塘中检出的污染物不相符合；1号企业外排废水检出的污染物和鱼塘水样有对应关系。上述结果表明，鱼塘污染来自1号企业，为后续的行政执法提供线索和依据。

3.5 方法的质量控制与保证

为防止测定过程中柱流失带来的影响，利用p，p′－DDT定期检查衬管的污染程度，当p，p′－DDT的分解超过15%时，需更换衬管；质谱的调谐采用EPA625的方法对各参数进行调谐，保证在分析结果（m／z）33－600的扫描范围内，不受质量歧视效应的影响。

表4 突发环境事故的监测结果mg／L

4 结论

本文通过混合标准溶液、实际地表水样品及突发应急事故排查样品等对岛津Compound composer软件进行了系统考察。首先用19种有机氯农药的标准溶液对Compound composer软件进行验证，19种物质均能准确识别，2 mg／L的标准溶液半定量结果在0.812～2.83 mg／L，结果误差在－1.88～0.83mg／L，相对误差在－94%～41.5%；随后进一步利用该软件筛查某湖泊4条支流，共筛查出有污染物11种。除常见的钛酸酯类，还检出苯并噻唑、2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、碳氢化合物和苯并呋喃等；最后在实际的突发环境应急事故中，应用该软件筛查出特征污染物2－甲氧基－6－甲基苯胺，为锁定责任企业和环境执法提供了依据。上述监测结果表明Compound composer软件在缺乏标准溶液的情况下，可以实现有机污染物的快速定性及半定量，在突发环境污染事件中有一定的应用价值。

参考文献：

［1］祁存海.浅谈突发性环境污染事故应急监测 ［J］.广州化工，2014（2）：112－113.

［2］朱新强，张祥星，王春生.便携式气相色谱仪的研制及其在易制毒化学品快速分析中的应用［J］.现代科学仪器，2011（4）：96－99.

［3］汪玉花，张竹青，李成.便携式气质联用仪在环境污染事故应急监测中的一个应用实例［J］.现代科学仪器，2011（4）：75－77.

［4］傅晓钦，赵倩，俞杰，周军.便携式傅里叶红外分析仪测定水中挥发性有机污染物［J］.中国环境监测，2013（1）：89－92.

［5］张利飞，中川胜博，周丽，等.一种水体中有机污染物快速筛查与半定量的方法及其应用［J］.分析测试学报，2012，31（11）：1390－1395.

Application of Com pound Com poser Software in Screening Organic Com pounds in W ater Sam ple

HU Ya－qing，SHIMian－hong，YANG Xiao－ran，ZHANG Fu－hai，ZHANG Min
（Anhui Environmental Monitoring Centre，Hefei Anhui230061，China）

Gas chromatography coupled withmass spectrometry（GC－MS）was investigated using compound composer software through severalmonitoring activities.The standard solutions of nineteen organochlorine pesticides were quantitatively and semi－quantitatively tested.The relative deviations of the semi－quantitative results for 2mg／L standard solutions ranged from－94%to 42%.The water samples from four rivers were determined using this software.Eleven organic compoundswere found besides Pthalate esters（PAEs），dibenzofuran，methyl almitate，－ethyl－1－hexanol，benzothinaol，ethanol，2－phenoxy－，and 2－（methylthio）－benzothiazol.The compound composer softwarewas also successfully used in the environmental emergencymonitoring.The pollutant2－methoxy－6－methylaniline was detected to provide evidence for environmental management.The compound composer software could realize the rapid and quantitative and semi－quantitative tests without the standard solution.This presented an applicable value in the environmental emergencymonitoring.

compound composer；organic pollutant in water；screening；application

X832

A

1673－9655（2015）02－0120－5

2014－08－04

胡雅琴，女，汉族，安徽铜陵人，硕士，主要从事环境中有机污染物的监测。

杨晓冉，女，安徽合肥人，工程师，硕士，主要从事水质环境监测工作。