DB21∕T 2554-2016 海洋沉积物 苯系物的测定 顶空-固相微萃取气相色谱-质谱分析法

ICS13.020.40Z51DB21辽宁省地方标准DB21/T2554—2016海洋沉积物苯系物的测定顶空-固相微萃取/气相色谱-质谱分析法DeterminationsofBTEXinmarinesedimentbyheadspacesolidphasemicroextraction-gaschromatography-massspectrometry2016-01-05发布2016-03-05实施辽宁省质量技术监督局发布DB21/T2554—2016I前言本标准按照GB/T1.1-2009标准化工作导则起草。本标准由辽宁省海洋水产科学研究院提出。本标准归口单位：辽宁省海洋与渔业厅。本标准主要起草单位：辽宁省海洋水产科学研究院。本标准主要起草人：吴金浩、张玉凤、王摆、李爱、王召会、宋伦、周遵春、韩家波、王年斌。本标准的附录A为规范性附录。DB21/T2554—20161海洋沉积物苯系物的测定顶空-固相微萃取/气相色谱-质谱分析法1范围本标准规定了利用顶空-固相微萃取/气相色谱-质谱分析法测定海洋沉积物中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯等7种苯系物的方法原理、试剂和药品、仪器和材料、样品采集与保存、测定步骤、结果计算与处理、质量保证、方法检出限、准确度和精密度等。本标准适用于海洋沉积物中7种苯系物的测定，当样品量为1.0g时，方法检出限为0.0818ng/g~0.175ng/g（干重）。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB17378.2海洋监测规范第2部分：数据处理与分析质量控制GB17378.3海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输GB17378.5海洋监测规范第5部分：沉积物分析3术语和定义下列术语适用于本标准。3.1苯系物BTEX指单环芳烃，分子式中只含有一个苯环的芳烃。本标准中苯系物包括苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯等7种物质。3.2内标物internalstandard指样品中不含有、但其物理化学性质与待测物相似的物质。在样品分析之前加入，用于测定待测物和替代物的相对响应值。内标物不应是样品中的组分。3.3替代物surrogatestandard指样品中不含有、但其物理化学性质与待测物相似的物质。在样品萃取前加入，并应按照分析样品其他组分的程序进行分析，用于监测每个样品分析步骤的执行情况。替代物不应是样品中的组分。3.4基体加标matrixspike指在样品中添加了已知量的待测物，用于评价待测物的回收率和样品的基体效应。3.5实验室试剂空白laboratoryreagentblankDB21/T2554—20162把高纯水按照样品的程序进行处理，用与处理样品时一样的器皿、仪器设备、溶剂、试剂、内标物、替代物。用于检查待测物或其他干扰物质是否在实验室环境、试剂和器皿中存在。3.6运输空白tripblank采样前在实验室将10mL高纯水和1.0g石英砂放入顶空样品瓶中，密封，将其带到采样现场。采样时不开封，之后随样品运回实验室，按与样品相同的分析步骤进行实验，用于检查样品运输过程中是否受到污染。3.7全过程空白wholeprogramblank采样前在实验室将10mL高纯水和1.0g石英砂放入顶空样品瓶中，密封，将其带到采样现场。与采样的顶空样品瓶同时开盖和密封，之后随样品运回实验室，按与样品相同的分析步骤进行试验，用于检查从样品采集到分析全过程是否受到污染。4方法原理本标准是采用顶空-固相微萃取与气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)相结合的方式，对海洋沉积物中的苯系物（BTEX）进行测定。在特定的萃取温度（45℃），平衡时间（10.0min），萃取时间（40.0min），解吸温度（220℃），解吸时间（2.0min）等萃取条件下，海洋沉积物样品中的组分向顶空样品瓶液上空间挥发，不断吸附于固相萃取柱头上，在气液固三相平衡后，将固相微萃取柱头插入气相色谱仪进样口中，解吸下来的组分经气相色谱-质谱联用仪进行检测。通过待测物保留时间和标准质谱图或特征离子相比较进行定性，内标法定量。5试剂和药品5.1空白试剂水二次蒸馏水或其他纯水设备制备的高纯水，电导率达18.2MΩ.cm；使用前加热煮沸10min，冷却备用。5.2NaCl优级纯，300℃灼烧3h，贮于密封瓶内于干燥器内备用。5.3高纯氦气纯度为99.999%。5.4甲醇（CH3OH）色谱纯试剂。DB21/T2554—201635.5苯系物混合标准溶液购买市售有证书的标准溶液，由苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯7种组成，浓度为100.0μg/mL~500.0μg/mL。5.6标准曲线溶液用甲醇稀释标准贮备液，配置含有待测物的标准使用液，浓度为0.10μg/mL~0.50μg/mL。4℃下低温冷藏保存，储存瓶上顶空间尽量少，避免苯系物的损失。5.7内标物、替代物标准贮备液选用氟苯为内标物，浓度为200.0μg/mL，选用对溴氟苯为替代物，浓度为200.0μg/mL。5.8内标物、替代物标准使用液用甲醇配置2.0μg/mL的氟苯（内标物）、2.0μg/mL对溴氟苯（替代物），该内标物、替代物溶液要加入到样品、标准溶液及试剂空白中。5.9石英砂20目~50目；使用前烘箱中300℃烘3h~5h以除去其中的苯系物，然后置于干燥器内冷却，打磨过筛后作为空白基体备用。6仪器和材料6.1顶空样品瓶具有聚四氟乙烯-硅胶垫螺旋盖的15mL棕色玻璃瓶。将15mL的顶空样品瓶清洗干净，放置烘箱里，130℃烘烤半小时，冷却备用。6.2固相微萃取装置包括固相微萃取搅拌加热平台、SPME萃取手柄、聚二甲基硅氧烷-二烯基苯（PDMS/DVB，65μm）萃取头、搅拌子（3.0mm×10.0mm）。6.3气相色谱-质谱联用仪具有分流/不分流进样口，能对载气进行电子压力控制，可程序升温。电子轰击（EI）电离源，一秒内能从35amu扫描至270amu；具有NIST质谱图库、手动/自动调谐、数据采集、定量分析及谱库检索等功能。6.4毛细管柱DB21/T2554—2016430m×0.25mm×0.25μm（固定相：聚乙二醇20000）；或其他等效能的毛细管柱。6.5采样器不锈钢小勺或特制专用采样器。6.6便携式冷藏箱容积20L。6.7电子分析天平0.1mg。7样品采集与保存7.1顶空样品瓶以及现场采样装置中残留的挥发性有机物都有可能造成沾污，因此进行采样前，应充分清洗，并尽可能的保持实验室清洁。采样前，向每个样品瓶中放一个清洁的磁搅拌子，密封，贴标签并称重（精确到0.01g）。7.2取样时应尽量避免沉积物样品的扰动，利用不锈钢小勺或特制专用采样器采集适量样品至样品瓶底，快速清除掉样品瓶螺纹处的样品，密封样品瓶。所有样品均至少平行采集3份（每份样品约1.0g），另采集1份用于样品含水率的测定。7.3采集的样品低温4℃，密闭保存，运输转移过程中尽量避免剧烈晃动，并在7d内尽快进行分析。8测定步骤8.1固相微萃取条件SPME萃取头使用前在250℃的进样口内活化0.5h，并确保柱头中不存在待测物残留。顶空样品瓶中加入10mL水和0.2gNaCl；磁子转速：1000r/min；萃取温度：45℃；平衡时间：10.0min；萃取时间：40.0min；解吸温度：220℃；解吸时间：2.0min。8.2色谱参考条件色谱柱：VP-WAXms毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；载气：高纯氦气（纯度为99.999%）；载气流速：1.0mL/min；升温程序：初始温度35℃（0min），以5/min℃升至80℃，再以15/min℃升至110℃；进样口温度：220℃；进样方式：分流进样（分流比60:1）。8.3质谱参考条件离子源：电子轰击（EI）源，电子能量：70eV；离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃；灯丝延迟：2.0min；扫描方式：选择离子扫描（SIM）。DB21/T2554—201658.4仪器条件优化8.4.1根据仪器厂商的要求对质谱仪进行调谐，直到调谐报告达到要求。8.4.2每天分析之前，GC-MS系统必须进行仪器性能检查。吸取1μL~2μL的对溴氟苯标准使用液（5.8）直接注入气相色谱进样口进行分析，GC-MS系统得到对溴氟苯关键离子丰度应满足表1中规定的标准，否则需对质谱仪的一些参数进行调整和清洗离子源。表1对溴氟苯离子丰度标准质荷比离子丰度标准质荷比离子丰度标准95基峰，100%相对丰度175质量174的5%~9%96质量95的5%~9%176质量174的95%~105%173小于质量174的2%177质量176的5%~10%174大于质量95的50%8.4.3气质工作站软件在对应的保留时间窗口内能识别标准曲线工作液中的每个化合物，否则，系统需要重新调整。8.4.4待测物以相对保留时间（或保留时间）和标准物质质谱图比较进行定性。在选择离子流图中前3个相对强度最大的离子为特征离子。8.5绘制校准工作曲线8.5.1配制至少5个浓度的校准曲线工作液，其中一个接近但高于方法的检出限（MDL），或在实际工作范围的最低限处，其余校准曲线的点要对应样品的浓度范围。每个校准曲线工作液中含有相同浓度的内标物，替代物的浓度与待测物的浓度一致。8.5.2向容量瓶中加入适量的高纯水，利用定量移液器分别移取一定量的标准使用液（5.6）和替代物标准使用液（5.8）至空白试剂水中，配制待测物和替代物浓度分别为50.0ng/L，200.0ng/L，500.0ng/L，1000.0ng/L，2000.0ng/L的标准系列。校准曲线工作液放在容量瓶中不稳定，只能保存lh-2h；将校准曲线工作液储存于具聚四氟乙烯内衬垫螺旋盖的棕色玻璃样品瓶中，且上部不留空隙，4℃低温避光则能保存24h。8.5.3平行称取5份1.00g预先处理好且经验证无待测物的石英砂于15mL顶空瓶中，并分别准确移取10.0mL上述校准曲线溶液，各加入约0.2gNaCl，利用微量注射器分别加入2.0μL内标物标准使用液（5.8），使试样中每点的内标物含量均为400.0ng/L，按照实验条件（8.1、8.2、8.3），采用选择离子扫描模式（SelectedIonMass，SIM）采集上述校准曲线系列，由低浓度至高浓度依次进行分析，并计算平均相对响应因子或绘制校准曲线。在本标准规定的条件下，分析测定含内标物、替代物以及7种苯系物的校准标准溶液，得到其标准选择离子流图，见图1。各组分的保留时间及定量离子见表2。DB21/T2554—20166说明：1—苯；2—氟苯；3—甲苯；4—乙苯；5—对二甲苯；6—间二甲苯；7—邻二甲苯；8—苯乙烯；9—对溴氟苯。图1苯系物标准选择离子色谱图表2本标准中待测物、内标物及替代物的保留时间及定量离子序号化合物中文名称化合物英文名称保留时间(min)定量离子(m/z)定性离子(m/z)化学文摘号1苯Benzene2.7377778,5171-43-22氟苯Fluorobenzene3.3049670,50462-06-63甲苯Toluene4.1879192,65108-88-34乙苯Ethylbenzene5.64591106,105100-41-45对二甲苯p-Xylene5.78891106,105106-42-36间二甲苯m-Xylene5.90891106,105108-38-37邻二甲苯o-Xylene6.78691106,10595-47-68苯乙烯Styrene8.71810478,51100-42-59对溴氟苯p-Bromofluorobenzene10.87017495,176460-00-48.5.4计算平均相对响应因子法6985374213.004.005.006.007.008.009.0010.00100020003000400050006000700080009000100001100012000时间/