土壤中多氯联苯成分分析标准物质的研制与定值

介绍了土壤中多氯联苯成分分析标准物质研制与定值方法。土壤采自我国东部某变压器油污染地区,经过风干、研磨、筛分、烘干和混匀后加工处理并装1000瓶。随机抽取20瓶做瓶间均匀性检验;随机抽取两瓶,每瓶取5份,做瓶内均匀性检验。分析测试结果经过F检验和t检验,在95%置信区间内。经过一年时间-18℃和20℃稳定性检验,分析测试结果经过t检验在95%置信区间内。标准物质利用同位素稀释质谱法对14种共平面和指示性多氯联苯同类物定值,并经过4个实验室进行试用,进一步验证了定值的准确性。此标准物质于2006年3月通过国家一级标准物质的终审。本实验所提出的有机污染物标准物质的制备方法,对在我国开展环境分析质控产品的研制具有参考和借鉴价值。

中国典型类型土壤中有机氯农药和多氯联苯成分分析标准物质的研制

目前我国有1个有机氯农药(OCPs)分析标准物质,3个多氯联苯(PCBs)分析标准物质;欧洲有1个OCPs分析标准物质和2个PCBs分析标准物质。美国、国际原子能机构和日本等组织研制了沉积物中OCPs、PCBs和多环芳烃的有机分析标准物质,这些标准物质的基质性质、浓度水平与我国地质样品基质性质、实际污染情况不符。本文针对我国土壤类型的分布特点、污染特征及实际样品检测情况,采集典型地区的土壤作为候选物,利用传统的气相色谱-质谱法、气相色谱-串联质谱法、气相色谱-电子捕获检测器法和现代分析技术方法——同位素稀释质谱法,严格按照国家一级标准物质技术规范和相关标准研制了6个土壤有机分析标准物质(编号为GBW07469~GBW07474),基本涵盖了我国典型土壤类型,包括褐土、水稻土、黄壤土和草甸土;定值化合物包括全国地质大调查必测的8种OCPs(α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、p,p’-DDE、p,p’-DDD、o,p’-DDT、p,p’-DDT)和选测的7种PCBs(PCB28、52、101、118、153、138、180),含量范围为3.9μg/kg^2.31 mg/kg。此批标准物质的基质性质、目标组分的浓度水平和污染特征与实际环境样品具有较好的一致性,而且目标物种类多,含量范围宽,可以满足我国不同地区、不同程度污染的土壤样品中OCPs和PCBs同时测定的质量监控需求。

贻贝中有机氯农药和多氯联苯标准物质的研制及同位素稀释高分辨质谱法定值

建立了贻贝中有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)标准物质的研制和定值方法,该研究对我国开展环境生物标准物质的研制具有重要的方法学借鉴价值。该标准物质样品为采自大连湾海域的贻贝,其定值目标物包括18种OCPs和16种PCBs,采用的定值测量方法是目前世界上最权威、最准确的同位素稀释-高分辨气相色谱/高分辨质谱联用法(ID-HRGC/HRMS)。所研制的标准物质具有定值目标物种类多、不确定度较小(约10%)等特点。该标准物质是目前国际上唯一一种采用同位素稀释高分辨质谱法进行定值的底栖生物中OCPs标准物质,于2012年3月通过了国家一级标准物质的终审,并于2012年6月被国家质量监督检验检疫总局批准为国家一级标准物质(GBW10069)。该标准物质可用于食品安全控制、环境监测、质量检测等领域相关分析方法的评价、测量质量控制及技术仲裁检验等。

沉积物中多环芳烃、有机氯农药和多氯联苯成分分析标准物质研制

多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)具有致畸、致癌、致突变效应,是优先控制的污染物。污染调查和治理对策的制定依赖于精准的分析测试数据,而标准物质是数据质量控制的重要保证,然而目前现有的相关标准物质无法满足实际需要。本文针对中国主要湖泊和河流分布特点,以及污染特征及沉积物调查现状,严格按照《国家一级标准物质技术规范》(JJF 1006—1994)和《地质分析标准物质的研制规范》(JJF 1646—2017),研制了适合中国环境监测和科学研究需求的多环芳烃、有机氯农药和多氯联苯分析沉积物标准物质4个。研制过程中,为解决有机化合物标准物质的稳定性技术难点,考察了^(60)Co灭菌和温度对有机化合物稳定性的影响,评估了长期稳定性和短期稳定性,结果表明样品稳定性良好。针对沉积物样品基体复杂的特点,采用不同的提取和净化技术,建立合理的量值溯源链,利用传统的液相色谱法、气相色谱电子捕获器法、气相色谱-质谱法和气相色谱-同位素稀释质谱法等多种分析方法,完成了9家实验室的协作定值。定值指标包括16种多环芳烃、3种有机氯农药和3种多氯联苯,含量范围为8.0ng/g~5.7μg/g,可以满足多环芳烃、有机氯农药和多氯联苯同时分析的质量保证与质量控制的要求。该系列标准物质已被批准为国家一级标准物质(编号GBW07352~GBW07355),可用于分析方法验证、实验室质量控制、实验室分析能力考核等方面的需要。

电感耦合等离子体质谱法对GSS系列土壤及沉积物标准物质中多种元素的定值

介绍对10种GSS系列土壤及沉积物标准物质中多种元素进行定值的方法和结果。采用模拟土壤元素天然组成比值的校正溶液,对元素间的基体干扰具有明显的抑制作用,利用^(115)In-^(103)Rh双内标元素校正系统,可有效地抑制分析信号的动态漂移,建立了电感耦合等离子体质谱法对土壤及沉积物标准物质中多种元素定值的方法。用该方法对GSS-4、GSS-5、GSS-8及GSD-9共4种土壤标准物质进行测定,绝大部分元素的测定结果与标准值的相对误差小于10％,相对标准偏差小于10％;对GSS-10～GSS-16、AMS-1、BEM及DMS-1共10种土壤及沉积物待定值标准物质进行定值,绝大部分元素测定结果的相对标准偏差小于10％。

森林土壤标准物质的研究——标准值的确定

在森林土壤标准物质标准值的确定中,每一项目均采用两种以上准确、可靠的测定方法,其中多数是采用国家标准森林土壤分析方法进行分析定值。共完成定值项目:石灰性褐土16个,黄红壤15个,杉木叶16个。定值数据的统计处理步骤为:可疑值剔除、正态分布检验、计算标准值及不确定度。

气相色谱法测定指示性多氯联苯纯度比较

为保证环境监测过程中使用的标准样品量值准确,需要对其原料纯度进行测定。分别使用GC-MS、GCFID和GC-μECD3种具有不同检测器的气相色谱法,对7种指示性多氯联苯(PCBs)纯品纯度进行测定,采用峰面积归一化法计算纯度,并对纯度不确定度进行评定。结果显示,PCBs纯品中的主要杂质均为具有不同氯取代数或取代位的PCBs同类物。GC-MS法测得的PCBs纯度值与标称值最接近,不同方法测得的纯品纯度值大小关系基本为:GC-MS>GC-FID>GC-μECD。纯度不确定度采用不同测定方法不确定度的合成,合成标准不确定度为0.40%～4.42%。

7种指示性多氯联苯混合标准样品量值不确定度研究

分析并评估了异辛烷中7种指示性多氯联苯(PCBs)混合标准样品的量值不确定度。通过分析PCBs纯品中结构相似物、水分、无机物等杂质的含量,采用质量平衡法对PCBs纯品的纯度进行了定值。结果显示,7种指示性PCBs纯品的纯度为98.24%~99.92%,纯度不确定度为0.08%~1.28%。采用称量-容量法制备了各组分浓度均为50.0μg/mL的异辛烷中7种指示性PCBs混合标准样品,全面分析了各组分的量值不确定度来源,主要包括样品配制、均匀性和长期稳定性等引入的不确定度。结果表明,该标准样品中,7种指示性PCBs组分的合成扩展不确定度为0.7~1.7μg/mL。该标准样品量值准确且具有计量溯源性,可为我国PCBs相关国际履约监测和新污染物监测提供有效支撑。

鱼肉粉中二噁英及二噁英类多氯联苯成分分析标准物质的研制

目的研制鱼肉粉基体中二噁英及二噁英类多氯联苯成分分析标准物质。方法以草鱼为原料,采用污染物含量较高的飞灰样品配合饲料喂养,经去骨去皮,匀浆干燥、研磨筛分等过程后制得候选标准物质,经均匀性和稳定性评价,由8家实验室定值,分析评估其不确定度。结果经检验基体标准物质均匀性良好,能长期稳定保存至少12个月,PCDD/Fs的特性值为0.017~1.4 pg/g,扩展不确定度为0.02~0.6 pg/g;DL-PCBs的特性值为0.54~16 pg/g,扩展不确定度为0.28~6 pg/g。此标准物质已通过标准物质评审,编号为GBW(E)100741。结论该标准物质均匀性及稳定性良好,定值准确,可用于食品、环境等领域二噁英及二噁英类多氯联苯的量值溯源、分析检测、质量控制、实验室能力验证、分析仪器校准、分析方法的准确性评估和验证等。

过硫酸盐对电动-铁/碳复合材料联合修复多氯联苯污染土壤的强化作用

研究了3种浓度过硫酸盐溶液(2、20和200 g·L^(-1),以下分别表示为0.2%、2%、20%)作为电解液对电动-铁/碳复合材料(EK-Fe/C)联合修复多氯联苯(PCBs)污染土壤的强化作用,并探究了EK-Fe/C-PS修复技术对土壤理化性质的影响.结果表明,EK-Fe/C-PS修复7 d后,土壤温度和可溶性有机质含量增加,p H显著降低,电导率下降.PS对EK-Fe/C联合修复PCB28污染土壤具有显著的强化作用,修复效果整体随PS浓度增加而增加.在PS浓度为20%时,PCB28的7 d平均去除效率最高(60.9%),是EK-Fe/C处理组(20.5%)的3倍,EK-20%PS处理组(32.0%)的近2倍.阳极侧土壤PCB28去除效率显著高于阴极侧,达到92.7%±7.7%.在两个电极中间区域,PS浓度增加对修复效果的影响不显著.为降低修复成本和对土壤的影响,污染土壤修复实践中可先使用高浓度PS快速修复阳极和阴极侧土壤,再使用低浓度PS强化修复中间区域土壤.

8种有机氯农药土壤标准样品研制

介绍了有机氯土壤基体标准样品的研制过程。土壤采自农药厂搬迁后待修复的场地,经低温烘干、研磨、筛分、混匀和灭菌等过程制备。选择土壤中检出频率和浓度水平较高的8种有机氯农药为目标化合物,分层随机抽取20瓶样品进行均匀性研究,结果显示均匀性良好。室温避光保存条件下采用气相色谱/质谱法对每个特性组分进行稳定性研究,12个月检验期内未发现有不稳定变化趋势。经16家实验室联合定值,使用传统和稳健两种统计技术对结果进行处理,给出8种有机氯土壤标准样品的标准值和不确定度。样品可用于环境基体中有机氯监测的质量保证与质量控制。

2,3,3’,4,4’-五氯联苯(PCB 105)溶液标准样品的研制

为了满足水环境中多氯联苯分析检测过程质量保证要求,针对我国尚无2,3,3’,4,4’-五氯联苯(PCB 105)单组分有证标准样品问题,研制了异辛烷中PCB 105溶液标准样品。通过研究纯品原料中主成分相似物、水分、无机元素和挥发性物质等杂质,利用质量平衡法分析PCB 105纯品纯度。优化气相色谱分析方法,对样品的均匀性和稳定性进行研究,全面评估标准值的不确定度,并用气相色谱-质谱法对配制值进行验证。结果表明,PCB 105纯品纯度为99.79%,研制的异辛烷中PCB 105溶液标准样品均匀性良好,在22个月内室温保存条件下量值稳定。标准样品特性量值的相对扩展不确定度为2%,标准值与同类标准样品具有量值一致性,可用于水环境中PCB 105分析检测的质量控制和质量保证。