纸制品中多氯联苯含量检测方法的研究探讨

马涛

摘 要：多氯联苯（PCBs）为一类广泛存在的环境污染物，在环境中的分解速度缓慢，是持久性有机污染物中的一类。近年来，随着一些再生纸制品的生产，也有可能引入多氯联苯。为此，本文主要就纸制品中多氯联苯含量的检测方法进行了相关的研究，以供参考。

关键词：纸制品；多氯联苯；检测方法

引 言：多氯联苯（polychlorinated biphenyls，简称PCBs） 是联苯在不同程度上由氯原子取代后生成的人工有机化合物之总称， 共有 209 种同系物。PCBs 最早于 1881 年由德国人合成，1929 年在美国首先开始工业生产。由于具有化学稳定性、 低挥发性、 高绝缘性及不可燃等特性，PCBs 曾被广泛应用于阻燃剂、增塑剂、润滑剂以及电容器和变压器中的热交换剂和绝缘油。

1 PCBs 的来源和分布

据 WHO 统计报道，自上个世纪二十年代开始生产以来，至八十年代末，全世界生产了约 2×107t 的工业多氯联苯，其中约 31%已排放到环境中去。由于多氯联苯的理化性质稳定，非常难以降解（其半衰期长达 40 年左右），加上其长期积累以及其中某些异构体和同族体高度的生物富集性和毒性，PCBs 已造成了全球性的污染。 我国 PCBs 的生产总量达万余吨，其在环境中的污染分布状况为：东部沿海地区及东北重工业区占 PCBs 总量的45.2%，中部地区占 35.7%，西部地区占 19.1%。PCBs 具有亲脂憎水性，它在机体内有很强的蓄积性，并通过食物链逐渐被富集。PCBs 的特性使之能远程迁移， 从北极的海豹到南极的海鸟蛋，以及从美国、 日本和瑞典等国的人乳中均检测出了 PCBs。甚至在海拔幾千米的西藏南迦巴凡峰上也检测出了。目前，随着一些再生纸制品的生产，也有可能引入多氯联苯。因此检测 PCBs 对于控制其危害十分重要。

2 实验部分

2.1气相色谱质谱仪分析条件

色谱柱：30 m×0.25 mm （内径）×0.25（膜厚）DM-5 ms 石英毛细柱或相当者；

柱温程序：开始温度为 100℃，保持 2 min→15 ℃/min 升温至180 ℃→3℃/min升温 至 240 ℃ ，并保持 1 min；

进样口温度：300 ℃；

色谱-质谱接口温度：280 ℃；

离子阱温度：225 ℃；

载气：高纯氦气，纯度≥99.999%，1.0 mL/min；

电离方式：EI；

电离能量：70 Ev；

进样方式：无分流进样；

进样量：1μL；

溶剂延迟时间：12 min。

2.2 样品前处理

称取试样0.5 g，使用10 mL 正己烷做为提取液，超声提取 1 h。离心后，取上清液，再用正己烷8 mL 分2次对试样超声提取，每次 30 min，每次超声后，离心，取上清液，合并上清液，氮气 吹干，用正己烷重新定容到 10 mL，之后上机测定。

3 结果与讨论

3.1 气相色谱质谱条件的选择

本实验参照 GB/T 5009.190-2006 确定了应用气相色谱-质谱联用检测多氯联苯的色谱和质谱方法及条件。 本实验最初设定的程序升温是： 开始温度为 100 ℃，保持2 min→15 ℃/min 升温至 180 ℃→3 ℃/min 升温至 240 ℃→10℃/min 升温至 285 ℃并保持 10 min，后发现七氯联苯在 26.5 min 左右已经出峰，且温度为：237 ℃。 故将程序升温设定为：开始温度为 100 ℃，保持 2 min→15 ℃/min 升温至 180℃→3 ℃/min 升温至 240 ℃，保持 1 min。

3.2 定量离子和定性离子的确定

应用本方法对多氯联苯标准样品进行分析，根据多氯联苯标准的总离子流色谱图和相应的质谱图确立了定量和定性离子。

3.3 前处理条件的选择

多氯联苯类物质的萃取常用有索氏提取法、 加速溶剂萃取法等 快速溶剂萃取系统是 近年来新出现的PCBs 提取方法，提取速度快，加标回收率高，其缺点是需要昂贵仪器设备， 并且加速溶剂萃取对样品状态有一定限制。 基于此，本实验对称样量、提取液的用量、提取时间等前处理参数进行了试验，选择了合适的前处理条件。由于样品吸水性较强，称样量 为1g时，正己烷需加入较多，而改称样量为0.5 g，加 10 mL提取液，同时反复多次提取，能够得到较好的实验结果，考虑到超声时间长将有利于目标物的提取， 但由于提取液正己烷是有机溶剂，超声时间又不宜过长，因此分别设为 1 h 和 30 min。

3.4 标准曲线和检出限

配置 5 个系列浓度的多氯联苯混合标准样品，分别为 0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L。在优化并确立的色谱条件下进行校正工作曲线实验。图 1 为低到高浓度的色谱图。 图 2 为 PCBs 二级扫描色谱图。 线性方程及相关系数、方法检出限见表 1。

3.5 方法的回收率和精密度试验

采用所建立的前处理方法， 对样品添加 2 个水平，进行 6 次加标回收试验，添加水平的回收率在 64%～95%之间，相对标准偏差在 7.9%～14.3%之间，说明方法的回收率和精密度良好。

4 结语

本方法采用 GC-MS 同时定性、定量检测纸制品中的PCBs， 具有样品前处理方法操作易行，杂质干扰少，色谱分离良好等特点。灵敏度，回收率及精密度均能达到分析要求，适用于纸制品中PCBs的测定。

参考文献：

[1]刘明阳. 我国有机氯污染物污染现状及监控对策[J]. 环境科学与技术. 2004（03）.

[2]张景明. 多氯联苯的气相色谱/质谱/质谱（GC/MS/MS）法测定[J].中国环境监测. 2003（03）.

[3]聂湘平. 多氯联苯的环境毒理研究动态[J]. 生态科学. 2003（02）.