电弧直读发射光谱法快速测定燃煤中微量锡

煤炭在国际能源结构中占有重要地位,也是中国的主要能源物质。大量的煤炭燃烧会释放有毒有害物质(如重金属等),对生态环境及人类生活带来危害[1-2]。除了砷、汞、镉等传统危害性重金属元素外,一些新定义的对环境有害的微量元素也逐渐涉及,如锡等[1,3-4]。中国燃煤中锡平均品位为3.38μg·g^(−1),略高于世界平均水平[3]。人体摄入过多的锡会导致消化系统功能紊乱。此外,锡在微生物作用下可以发生甲基化,相比无机锡,有机锡毒性大大增强[3,5]。目前,部分地区的地层样品分析结果显示,地壳中的锡含量近几十年来显著升高,可能与煤燃烧排放有关[3,5]。因此,建立快速准确地测定燃煤中锡含量的方法,有助于更好地认识燃煤对环境的影响,这对保护生态环境可持续性发展尤为重要。

直接进样-UPLC-MS/MS测定地下水中10种有机农药

建立了直接进样-超高效液相色谱串联三重四极杆质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定地下水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、乐果、涕灭威、克百威、敌敌畏、莠去津、甲基对硫磷、马拉硫磷、五氯酚和毒死蜱等10种有机农药方法。水样经0.22μm滤膜过滤,以甲醇和水为流动相,梯度洗脱,流速为0.4 m L·min^(-1),进样量为10μL,采用电喷雾正、负离子电离模式,多反应监测(MRM)检测,经内标法定量分析。10种有机农药的质量浓度在0.2~20μg·L^(-1)的范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.01~0.05μg·L^(-1),3个加标水平样品的平均回收率为82.3~116%,相对标准偏差为0.66~21.5%(n=6)。该方法操作简单高效,所需水样体积少且灵敏度高,满足地下水质量标准I类水限值,能够适应实际大批量地下水样品中10种有机农药的快速分析。

小体积液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定地下水中32种半挥发性有机污染物

建立小体积液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定地下水中32种半挥发性有机污染物(SVOCs)的方法。采用2 mL二氯甲烷和正己烷混合溶剂(体积比为1∶1)加入到20 mL水样中,添加2 g NaCl,涡旋萃取60 s,经DB-5MS UI色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,SRM模式检测,内标法定量。32种SVOCs的质量浓度在0.5~20μg/L范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.002~0.06μg/L。样品加标回收率为72.5%~129%,测定结果的相对标准偏差为0.65%~21.1%(n=6)。该方法样品处理简单快捷,所需水样和有机试剂体积较少,能够满足地下水中32种SVOCs的高效测定。

水溶剂加速萃取-超高效液相色谱串联质谱测定土壤中全氟羧酸

采用水溶剂加速萃取超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MS/MS)建立了土壤中6种全氟羧酸(PFCs)的分析方法,并对色谱分析条件、水溶剂萃取条件、固相萃取柱净化条件及实验材料选择等进行了优化。结果表明,以ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱为分离柱,2.0 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相A,甲醇为流动相B,梯度洗脱下可在9 min内完成6种PFCs的测试,检出限为0.03~0.4μg/kg。对实际土壤样品进行测定,加标回收率为90.7%~118%,相对标准偏差为5.6%~18.0%,精密度和准确度均较好。该方法前处理过程简单、易操作,仪器检测效率高、结果准确,能够满足土壤中PFCs的检测要求。

热脱附—气相色谱—质谱法测定环境空气中挥发性有机污染物

建立了热脱附—气相色谱—质谱法测定环境空气中挥发性有机污染物(VOCs)的方法。对比了5种不同填充材料不锈钢采样管对35种VOCs的吸附能力,发现填充材料为Tenax GR(35/60)/Carbograph 1 TD(40/60)的混合填料采样管对分析物的捕集效果最好。在优化的热脱附条件下,35种VOCs在5~100 ng范围内线性关系良好,相关系数为0.9991~0.9999,当采样体积为2 L时,方法检出限为0.06~0.55μg/m^(3)。加标水平为5、20和100 ng时,35种VOCs的平均回收率为78.0%~116%,相对标准偏差(n=6)在0.25%~4.51%。采用该方法对3个前处理车间空气进行检测,检出包括卤代烃、苯系物、氯苯类在内的20种目标化合物,其浓度范围为0.07~178μg/m^(3)。该方法准确、可靠、灵敏度高,能够满足实际环境空气样品中35种VOCs的准确定量。

固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法测定水中13种苯胺类化合物

建立了固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法测定水中13种苯胺类化合物。样品通过HC-C18固相萃取小柱富集,洗脱后加入内标苯胺-D5进行氮吹浓缩,经HSS T3色谱柱(150 mm×2.1 mm,1.8μm)分离,采用多反应监测扫描模式,以内标法定量。13种苯胺类化合物在0.1~100μg/L(其中3-硝基苯胺为0.2~200μg/L)范围内与特征离子的色谱峰面积线性关系良好,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.001~0.006μg/L,平均加标回收率为67.3%~117%,测定结果的相对标准偏差为3.77%~16.9%(n=6)。该法操作简单、稳定性好,能够满足实际水体中13种苯胺类化合物大批量样品分析的需求。

超声辅助衍生-高效液相色谱法测定水中草铵膦、草甘膦及氨甲基膦酸的含量

取2 mL水样,依次加入6 mg二水合柠檬酸三钠、1 mL 0.05 mol·L^(-1)四硼酸钠溶液和2 mL 1 g·L^(-1)9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC-Cl)溶液,在常温、250 W超声功率下衍生10 min。加入0.40 g氯化钠进行盐析,涡旋2 min,静置1 min,收集下层水相过0.45μm滤膜,滤液用高效液相色谱法分析。以PAH C18色谱柱作固定相,不同体积比乙腈和0.2%(体积分数)磷酸溶液的混合溶液作流动相进行梯度洗脱分离,荧光检测器检测。结果显示:草铵膦、草甘膦、氨甲基膦酸的质量浓度均在0.400~50.0μg·L^(-1)内和其对应的衍生产物的峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)分别为0.2,0.1,0.1μg·L^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为87.6%~100%,测定值的相对标准偏差(n=6)为5.7%~12%。方法用于实际水样的分析,检出结果均为阴性。

水溶剂快速萃取-超高效液相-串联质谱测定土壤中磺胺类抗生素

建立了水溶剂萃取-超高效液相色谱-串联质谱测定土壤中10种磺胺类抗生素的方法。使用加速溶剂萃取仪高温高压条件下萃取,HLB小柱富集净化,经ACQUITY UPLC BEH C_(18)(2.1 mm×100 mm×1.7μm)色谱柱分离,MRM模式监测,内标法定量。10种磺胺类在0.1~50μg/L的范围内具有良好的线性,相关系数均>0.997,方法检出限为0.03~0.06μg/kg,实际土壤样品的3个加标水平样品的平均回收率在63.1%~112%之间,测定结果的相对标准偏差为0.70%~14.7%(n=6)。该方法前处理简单,分离效果好,灵敏度高,准确、稳定,能够满足土壤中痕量磺胺类抗生素的测定。

直接烧结-电感耦合等离子体发射光谱法测定钨钼矿石中钨钼及5种伴生元素

钨钼矿石一般由多种矿物组成,组分较为复杂,不溶于盐酸、硝酸和王水,常采用碱熔和混合酸酸溶法进行样品消解。然而,碱熔法带来的基体效应严重影响仪器测试的准确性和检出限,而酸溶法对钨钼等难溶元素溶出效率较低,并且需要使用氢氟酸和王水等多种无机强酸进行长时间且操作过程复杂的前处理流程,同时还会造成分析测试仪器损害的问题。因此,开发一种操作简单且高效定量分析钨钼矿石中钨钼及其伴生元素的方法十分必要。本文在碱熔和酸溶的基础上,探索并建立了一种由直接烧结、盐酸-磷酸-柠檬酸络合提取与电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)联用的方法,同时准确定量分析钨钼矿石中钨钼铜铅锌钙铁7种元素。与传统碱熔法相比,通过高温直接烧结让样品中含目标元素的矿物转化为酸可溶态,随后在盐酸-磷酸-柠檬酸混合酸体系的络合作用下,将目标元素转移至溶液中,从而实现快速准确定量测定。最佳实验条件为:600℃烧结1h、5mL磷酸-盐酸(体积比1∶20)提取、5mL 10g/L柠檬酸络合,过滤后上机测定。采用钨矿标准物质(GBW07240和GBW07241)和钼矿标准物质(GBW07238和GBW07239)以及两种实际钨钼矿石样品对本方法进行验证,结果表明7种目标元素测定含量均在标准值范围内,相对误差和相对标准偏差(RSD)均在10%以内。本研究发现,高温直接烧结与盐酸-磷酸-柠檬酸混合酸体系络合提取联用的样品前处理方法,可有效地避免传统碱熔和混合酸酸溶法的缺点,具有更为环保和低能耗的优点,同时可有效地降低化学分析实验室样品分析测试过程中酸气污染物的排放,可为战略性钨钼矿床资源开发和综合利用提供基础支撑。

超声辅助对酚类化合物衍生化效率的影响

对超声辅助条件下14种酚类化合物的衍生化效率进行了研究。选取衍生反应的温度和时间等对衍生化效率有决定性影响的参数进行优化,结果发现,在75℃下反应60 min,14种酚类化合物的衍生化效率最优,是非超声辅助条件下衍生化效率的0.97~44.4倍,提升明显。该方法性能稳定、抗干扰能力强,能够满足水中酚类化合物衍生反应的需求。

气相色谱-质谱法测定土壤中多溴联苯

建立了气相色谱-质谱法同时测定土壤中一至十溴代多溴联苯(PBBs)的方法。对比研究了不同提取条件和净化条件对一至十溴代PBBs测定的影响。在优化的前处理条件下,PBBs在5~500μg/L(其中十溴联苯在50~5000μg/L)范围内线性关系良好,相关系数均大于0.999。当样品称样量为10 g时,一至九溴代PBBs的方法检出限为0.05~0.20μg/kg,十溴联苯为1.13μg/kg。在加标水平为1.0μg/kg、10.0μg/kg和40.0μg/kg时,PBBs的平均回收率在70.1%~111%之间,相对标准偏差(n=6)在0.91%~9.48%之间。采用该方法对实际土壤样品进行了检测,检出了6种PBBs,其浓度范围为0.068~1.765μg/kg。该方法准确、可靠、灵敏度高,能够满足实际土壤样品中一至十溴代PBBs的测试要求。

仪器参数对气相色谱—质谱法测定多溴联苯的影响

多溴联苯的测定大多采用气相色谱—质谱法,仪器参数是影响其准确测定的关键因素之一。在以十氯联苯(PCB209)为内标的条件下,针对气相色谱—质谱法测定多溴联苯(尤其是高溴代组分)过程中响应低和稳定性差的问题,对仪器参数包括色谱条件、质谱条件和维护保养条件等进行了系统研究。结果表明,在进样口温度为300℃,色谱柱初温为100℃,升温速率为35℃/min的条件下,10种多溴联苯经DB-5HT柱(15 m×0.25 mm×0.1μm)分离可获得良好的效果;在离子源温度为320℃的条件下,以选择离子监测模式可获得良好的响应;通过定期维护衬管、分流平板和离子源可获得良好的响应稳定性,7次重复测量多溴联苯响应比的相对标准偏差为1.65%~5.24%。多溴联苯测定响应低和稳定性差的问题得到有效改善,可为多溴联苯(尤其是高溴代组分)的准确测定提供技术支撑。

鄂西铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险评价

农田土壤污染导致的粮食安全问题已引起广泛关注,客观评价尾矿库周边农田土壤和农作物污染状况对后期土壤污染防治和安全利用具有重要意义。为研究鄂西某铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险,本文同步采集50个点位农田土壤及水稻稻穗样品,应用电感耦合等离子体质谱/发射光谱、原子荧光光谱等方法测定As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni和Cr八种重金属含量及土壤pH值,采用潜在生态风险指数法和健康风险评估模型评价生态风险和健康风险。结果表明:①研究区土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn存在超标,Cd超标率20%最大。水稻仅Cd超标,超标率14%。②相关性分析显示土壤重金属有相同的污染源,渗滤液泄漏是可能的污染源;水稻重金属与土壤具有正相关性,Cd元素相关性最强,可能由于水稻对土壤Cd吸收能力强。③潜在生态风险评价结果表明土壤Cd、Pb、Zn、Cu显著富集,Cd富集系数达4.41,研究区处于中度风险,6%点位具有极强风险。④健康风险评价结果表明几乎全部点位土壤总致癌风险和总非致癌风险大于可接受水平,存在重金属致癌风险,As和Cd致癌风险较大。水稻总致癌风险全部大于可接受水平,最大贡献者为Cd;总非致癌风险全部在可接受水平内。综上,该尾矿库周边农田土壤和水稻已受到重金属污染,存在一定的生态风险,对当地居民健康造成的风险值得重视。

超声萃取-气相色谱-质谱法测定土壤中13种苯胺类化合物

建立超声萃取气相色谱质谱法测定土壤中13种苯胺类化合物的方法。采用正己烷-丙酮混合液(体积比为1:1)为萃取溶剂,以氟罗里硅土柱净化,经DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,选择离子扫描模式监测,内标法定量。13种苯胺类化合物的质量浓度与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均大于0.996,方法检出限为0.48〜1.06μg/kg,3个加标水平样品的平均回收率在81.6%〜107%之间,测定结果的相对标准偏差为2.11%〜8.06%(n=6)。该法前处理简单,分离效果好,灵敏度高,准确、稳定,能够满足土壤中苯胺类化合物的测定。

液液萃取-气相色谱-质谱法测定地下水中32种半挥发性有机化合物

建立液液萃取–气相色谱–质谱法测定地下水中32种半挥发性有机化合物的方法。采用二氯甲烷和正己烷为萃取溶剂,经DB–5MS UI型色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,选择离子扫描模式监测,内标法定量。32种半挥发性有机化合物的质量浓度在2-100μg/L的范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.001-0.006μg/L,平均回收率为76.0%-126%,测定结果的相对标准偏差为2.30%-14.1%(n=6)。该方法能够满足地下水中32种半挥发性有机化合物的同时测定。

固体进样-发射光谱法同时测定地球化学样品中铜铅锌镍

快速检测地球化学样品中铜铅锌镍的含量可及时了解重金属污染情况,方便有效治理。本文采用固体进样技术,建立了交流电弧直读原子发射光谱同时测定地球化学样品中铜、铅、锌、镍的方法。以氟化钠、氧化铝、二氧化硅、碳粉为缓冲剂,锗为内标元素,优选了各元素分析线对,曝光时间分别为25s。采用国家一级标准物质对合成硅酸盐标准曲线进行校正从而降低基体干扰;同时选择灵敏线和次灵敏线两条分析谱线,不仅提高了准确度也扩大了元素可测定的线性范围;采用两次平行分析计算平均值进一步提高分析精度。方法检出限为铜0.45μg/g,铅1.46μg/g,锌2.40μg/g,镍1.58μg/g;精密度为铜1.36%~6.25%,铅1.17%~8.06%,锌1.64%~9.68%,镍0.91%~5.31%。采用该方法对土壤、沉积物、岩石国家一级标准物质进行分析,测定值与标准值一致,|△logC|均≤0.05,实际样品和外部质控样品测试合格率均在90%以上。本方法主要特点体现在:固体进样技术操作简单,相比酸溶处理后测定更加环保,同时避免了由试剂空白、器皿等带来的污染;采用两次摄谱计算平均强度,相比文献报道的单次分析的结果更加准确,分析精度更高,各项指标优于DZ/T 0130.5—2006中多目标地球化学调查(1∶250000)规范要求。