海洋监测技术规程.

海洋生态环境监测与评价技术培训姚子伟E-mail：[e-mail]国家海洋环境监测中心《海洋监测技术规程》(HY/T147-2013)(有机部分)方法讲解内容1.POPs简介及HY147-2013编制背景2.《海洋监测技术规程第1部分：海水》——18有机氯农药的测定——气相色谱法3.《海洋监测技术规程第1部分：海水》——19多氯联苯的测定——气相色谱法4.《海洋监测技术规程第1部分：海水》——21有机磷农药的测定——气相色谱法5.《海洋监测技术规程第1部分：海水》——25挥发性有机物的测定——气相色谱/质谱联用法什么是POPs？为什么关心POPs?持久性有机污染物(POPs)：持久性：T1/2(水中)2个月，或T1/2(土壤或沉积物）6个月生物积累性：BCF5000，或logKow5，或其他证据远距离环境迁移的潜在能力：T1/2(inair)2days毒性：“三致”效应等POPs简介12种原有POPs艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、六氯苯、灭蚁灵、毒杀酚、PCBs、DDT、多氯代二苯并-对-二噁英和呋喃9种新增POPs五溴联苯醚、十氯酮、六溴代联苯、林丹、全氟辛烷磺酸和其盐类以及全氟辛烷磺酰氟、商用八溴联苯醚、五氯苯、α-六六六、β-六六六“潜在”POPs短链氯化石蜡(SCCPs)、壬基酚、六溴环十二烷(HBCD)、四溴双酚A(TBBPA)、三丁基锡化合物(TBTs)等*全称：《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》2001年5月2004年11月2007年4月中国签署《斯德哥尔摩公约》*该公约正式对我国生效2009年5月公约优控POPs由12种增至21种国务院批准《中国履行公约实施计划》国外相关专项研究关于POPs比较有影响力的著作Multi-yearplanforendocrinedisruptorsAMAPAssessment2002:POPsintheArcticPollutionPreventionResearchStrategyRegionallyBasedAssessmentofPTs我国海洋环境中POPs相关研究状况我国海洋环境中POPs研究工作起步较晚、监测尚未系统开展缺乏标准化的新型POPs检测方法;典型海域污染状况不明确；新型POPs毒性效应研究还很少；新型POPs的风险评价方法欠缺。沿海重点排污口中TBT的分布环渤海重点排污口有机污染物毒性评价海洋监测规范GB17378-2007HY/T147-2013HY/T147-2013HY/T147.1-2013第1部分：海水HY/T147.2-2013第2部分：沉积物HY/T147.3-2013第3部分：生物体HY/T147.4-2013第4部分：海洋大气HY/T147.5-2013第5部分：海洋生态HY/T147.6-2013第6部分：海洋水文、气象与海冰HY/T147.7-2013第7部分：卫星遥感技术方法19种OCPs：HCHs、DDTs、氯丹类、硫丹类、狄氏剂等。其中归为斯德哥尔摩公约的有：α-HCH、β-HCH、林丹、滴滴涕、艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、硫丹和硫丹盐。我国大量生产和使用的主要有HCH、DDT、七氯和氯丹。《海洋监测技术规程第1部分：海水》18有机氯农药的测定——气相色谱法使用范围测试项目：海水、河口水、入海排污口水样正己烷能提取出OCPs，同时不会引入极性稍强的共溶出污染物，降低了基质干扰，优于二氯甲烷(会提取出酞酸酯类）。电子捕获检测器是电负性选择检测器，对含氯的OCPs有很好的选择性和灵敏度，OCPs属于环境痕量污染物，必须选取灵敏度污染物。有机污染物萃取机理：采用相似相容的原理，根据极性选择效率最高、极性最小的溶剂进行提取净化分离富集。采用正己烷萃取水样中的OCPs，萃取液经过浓缩后用层析柱或者浓硫酸进行净化，采用气相色谱-电子捕获检测器（特有的选择性，高灵敏度）上机测试。原理警告：本实验操作过程中需要接触大量有机溶剂，且标准物质均具有高毒性，必须在通风橱内进行。纯度：试剂用色谱纯；有机溶剂300倍浓缩不能检出待测物质。溶剂：正己烷、二氯甲烷试剂和药剂：硅胶、浓硫酸、标准品：当前国内无19种标准品，购置国外产品。注意事项：实验安全、标准品有效期、硅胶的干燥保存。试剂振荡器旋转蒸发器氮吹仪层析柱气相色谱仪，配电子捕获检测器GC-ECDDB-5或相当极性的毛细管柱30*0.25*0.25仪器设备样品采集后七天内完成萃取，40天内完成仪器分析。样品采集后，过玻璃纤维滤膜（溶解态的OCPs），取1L，正己烷萃取，充分震荡（注意放气），静止分层，接取正己烷，然后50mL正己烷二次萃取。合并萃取液。旋转蒸发至小体积（2-5mL）提醒：可根据样品污染情况进行样品体积和溶剂体积的主动性选择。尽量在有效的提取效率下减少溶剂用量，降低环境污染，保证人体健康安全。实验步骤——萃取净化目的：分离出共溶出干扰物硅胶层析柱（经济、使用范围广，平行性差）或者硅胶SPE小柱（昂贵、容量低、平行性好）采用层析柱，正己烷和正己烷/二氯甲烷梯度淋洗，除去干扰物。净化后浓缩，溶剂置换成正己烷，上机测试。实验步骤——净化标准曲线绘制：5个浓度梯度，中间标准可做校准溶液每次上机测试校准溶液，进行曲线检查仪器条件见书中指标。注意事项：ECD捕获器灵敏，容易被污染，要确保仪器消耗品的更新（进样口、衬管、毛细管柱、分子筛、脱氧管）氮气需要高纯度；仪器样品测试前后均上机溶剂（正己烷或者异辛烷）进行清洗。实验步骤——仪器分析典型谱图8.09.010.011.012.013.014.0时间（min）15.016.017.018.019.020.00.000.250.500.751.001.251.501.752.002.252.502.753.003.253.501234567891011121314151617+1819响应值(uv)(x100,000)•1—α-666；2—β-666；3—γ-666；4—δ-666；5—七氯；6—艾氏剂；7—环氧七氯；8—γ-氯丹；9—α-氯丹；10—硫丹-Ⅰ；11—p,p'-DDE；12—狄氏剂；13—异狄氏剂；14—硫丹-Ⅱ；15—p,p'-DDD；16—异狄氏剂醛；17+18—硫丹硫酸盐+p,p'-DDT；19—甲氧滴滴涕。空白和回收率：依据规程操作定性：OCP19种由于性质相近，所以部分组分保留时间很近或者一致，对于重叠峰上报组合结果。定量计算公式：c=xivt/vsXi是仪器测试液种目标化合物的浓度Vt是仪器测试液的体积一般是1ml体积必须与标准曲线绘制是仪器上机体积一致Vs是样品量结果计算使用范围海水、河口水、入海排污口水样测试内容：8种PCBs：28、52、155、101、118、153、138、180等。多氯联苯属于斯德哥尔摩禁用POPs。共209种。本方法根据海洋中主要PCBs污染情况选取了8种常见的目标物，同时该方法可以进行更多组分PCBs的测定，方法研发28种PCBs。《海洋监测技术规程第1部分：海水》19多氯联苯的测定——气相色谱法采用正己烷萃取水样中的PCBs，萃取液经过浓缩后用层析柱或者浓硫酸进行净化，采用气相色谱-电子捕获检测器（特有的选择性，高灵敏度）上机测试。正己烷能提取出PCBs同时不会引入极性稍强的共溶出污染物，降低了基质干扰，优于二氯甲烷(会提取出酞酸酯类,不能直接硫酸酸化）。电子捕获检测器是电负性选择检测器，对含氯的PCBs有很好的选择性和灵敏度。HY147.1-201319原理警告：本实验操作过程中需要接触大量有机溶剂，且标准物质均具有高毒性，必须在通风橱内进行。纯度：试剂用色谱纯；有机溶剂300倍浓缩不能检出待测物质。溶剂：正己烷、二氯甲烷试剂和药剂：硅胶、浓硫酸标准品：可以购置单体配置成混和标准或者直接购置混标，如果购置混标在购买时候索取标准谱图。注意事项：实验安全、标准品有效期、硅胶的干燥保存。浓硫酸使用带手套口罩。实际工作中，有丰富经验的试验人员可以直接采用浓硫酸。HY147.1-201319试剂振荡器旋转蒸发器氮吹仪层析柱气相色谱仪器，配电子捕获检测器GC-ECDDB-5或相当极性的毛细管柱30*0.25*0.25HY147.1-201319仪器设备样品采集后七天内完成萃取，40天内完成仪器分析。样品采集后，过玻璃纤维滤膜（溶解态的PCBs，如果不过滤膜分析的是溶解态和颗粒态的总和），取1L，正己烷萃取，充分震荡（注意放气），静置分层，接取正己烷，然后50mL正己烷二次萃取。合并萃取液。旋转蒸发至小体积（2-5mL）提醒：可根据样品污染情况进行样品体积和溶剂体积的主动性选择。尽量在有效的提取效率下减少溶剂用量，降低环境污染，保证人体健康安全。HY147.1-201319实验步骤-萃取净化目的：分离出共溶出干扰物，降低基质干扰两种方式硅胶层析净化如果进行19中OCPs的同时分析，必须采用层析柱净化，对低污染样品具有很好的去除基质干扰能力浓硫酸浓硫酸是经济快捷的净化方式，对高污染乳化现象严重的样品具有高效瞬时的净化能力。净化后浓缩，溶剂置换成正己烷，上机测试。HY147.1-201319实验步骤-净化标准曲线绘制：5个浓度梯度，中间标准可做校准溶液每次上机测试校准溶液，进行曲线检查仪器条件见书中指标。注意事项：ECD捕获器灵敏，所以容易被污染，要确保仪器消耗品的更新（进样口、衬管、毛细管柱、分子筛、脱氧管）；氮气需要高纯度；仪器样品测试前后均上机溶剂（正己烷或者异辛烷）进行清洗。HY147.1-201319仪器分析标准谱图10.11.12.13.14.15.16.17.18.0时间(min)19.20.21.22.23.24.25.0.0.1.1.2.2.3.3.4.4.1234Ⅰ6781—CB28；2—CB52；3—CB155；4—CB101；5—CB118；6—CB153；7—CB138；8—CB180;Ⅰ—参考峰(CB112)；Ⅱ—参考峰(CB198)。9ⅡHY147.1-201319结果计算空白和回收率：依据规程操作定性：保留时间定性。定量计算公式：c=xivt/vsXi是仪器测试液种目标化合物的浓度Vt是仪器测试液的体积一般是1ml体积必须与标准曲线绘制是仪器上机体积一致Vs是样品量结果填入表格中HY147.1-2013海洋监测技术规程海水OCPs和PCBs的同时测定-气相色谱法关键技术环节流程图流程图萃取体积：1-4L，远海的可以取大体积，近岸污染严重的可以取小体积；萃取溶剂：正己烷与二氯甲烷乳化现象：静置分层，如果乳化现象严重，可以采用离心、冷冻等破乳技术萃取-技术环节真空度温度回收率溶剂置换上机液必须为正己烷或者异辛烷浓缩-技术环节Buchi旋转蒸发提供参考值不净化看萃取时候是否有乳化现象，静止分层是否很快，有无颜色，或者通过查阅文献一般洁净海水样品如果萃取过程基本无乳化，无色素，萃取液澄清，可以不进行净化处理。净化-技术环节层析柱净化填料用量，不要超载OCPs与PCBs分离，每一个实验室要做自己的梯度淋洗曲线如果样品复杂可以用复合层析柱（硅胶、florisl、氧化铝等）净化-技术环节硫酸净化浓硫酸会破坏部分OCPs，如狄氏剂类和硫丹盐类，所以如果是仅仅测定PCBs和666、DDT，可采用浓硫酸净化。为了安全起见对萃取液进行浓缩；萃取液可以不浓缩直接浓硫酸净化，确保水分完全分离出去；经验丰富的实验人员可以对萃取液直接净化。硫酸净化时，可根据具体净化现象选择硫酸用量和次数。安全、经济、降低环境污染要给予同时考虑。如果前处理用二氯甲烷，不可（不建议）直接硫酸净化，有爆炸风险注意：酸净化过程中易引入杂质，对谱图分析造成影响净化-技术环节0.05.010.015.020.0min-0.50.00.5