高效液相色譜法測定水樣中3種氯酚類化合物

魏冬梅，李會蘭，李玉勇，李 建，陸文靈**

(1.云南省生態(tài)環(huán)境廳駐文山州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，云南 文山 663099；2.文山州農(nóng)業(yè)科學院，云南 文山 663099)

酚類化合物由于用途廣泛已成為當今世界上危害大、污染范圍廣的重要污染物之一[1]。其中，氯酚類化合物毒性大，難降解[2]，具有生物累積性、環(huán)境穩(wěn)定性和生物毒性[3]。含酚廢水直接排放或灌溉農(nóng)田，還會污染大氣、水、土壤和食品[4]，并通過呼吸、飲用、接觸或者食物鏈的富集影響人體健康，長期飲用被污染的水會引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，嚴重的會引起死亡[5-6]。2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚和五氯酚已列入我國水中優(yōu)先控制污染物黑名單[7]。因此，對氯酚類化合物進行定性和定量測定具有重要的意義。

我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》[8](GB3838-2002)、《地下水質(zhì)量標準》[9](GB/T 14848-2017)、《生活飲用水衛(wèi)生標準》[10](GB/T 5749-2006)監(jiān)測項目中包含了2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚和五氯酚。目前3種酚類化合物的測定方法主要有氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜法、液固萃取-高效液相色譜法和液相色譜質(zhì)譜法等。本文采用經(jīng)典液液萃取-高效液相色譜法同時測定水中2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚和五氯酚，并對實驗條件進行優(yōu)化和驗證。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器和設備

Agilent 1260 infinty II高效液相色譜儀(配備紫外波長檢測器)；F-040D型超聲波清洗器；順昕 3000型液液萃取儀；Turbo Vap Ⅱ型全自動氮吹濃縮儀；ULUP-III-20T型優(yōu)普純水機。

1.1.2 試劑

甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯試劑，均為德國默克公司(色譜級)；冰乙酸、鹽酸，均購于成都科龍化工試劑廠(優(yōu)級純)；氯化鈉和無水硫酸鈉，均購于國藥(分析純，使用前在 400 ℃ 烘干 4 h)；超純水；甲醇中的2，4-二氯酚標準物質(zhì)(1.03 mg/mL)、2，4，6-三氯酚標準物質(zhì)(1.00 mg/mL)、五氯酚標準物質(zhì)(1.01 mg/mL)，均購于中國計量科學研究院。

1.2 樣品前處理

1.2.1 樣品采集與保存

原水直接采集至 1 L 棕色硬質(zhì)玻璃瓶，加入1+3(體積比)鹽酸將水樣調(diào)節(jié)至pH<2。水樣應充滿樣品瓶并加蓋密封，在0～4 ℃ 避光保存。

1.2.2 水樣處理

搖勻水樣，量取 1000 mL，倒入 2000 mL 分液漏斗中；加入 30 g 氯化鈉，振搖溶解；加入 30 mL 二氯甲烷/乙酸乙酯(1+1，體積比)混合溶劑，振搖 10 min，靜置分層后，收集有機相。重復萃取2次，合并有機相，經(jīng)無水硫酸鈉脫水，全自動氮吹濃縮定容至 1 mL，待測。

1.3 實驗條件的選擇與優(yōu)化

1.3.1 萃取溶劑的選擇

氯酚類化合物屬半揮發(fā)性極性化合物，本文選擇了二氯甲烷、二氯甲烷-乙酸乙酯、二氯甲烷-正己烷作為前處理萃取劑，對比不同萃取溶劑的萃取效率。萃取效率比較表見表1。

表1 不同溶劑萃取效率比較表 %

通過實驗發(fā)現(xiàn)，使用1+1(體積比)二氯甲烷/乙酸乙酯混合溶劑作為萃取劑的萃取效率最高。

1.3.2 色譜條件

Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18色譜柱(φ4.6 mm×150 mm，4.0 μm)；流速 1.0 mL/min；柱溫：40 ℃；進樣量：20 μL；流動相：甲醇/水(1%冰乙酸)；紫外檢測波長：295 nm。

1.3.3 流動相比例、流速選擇

分別以乙腈/水、乙腈/水(1%冰乙酸)、甲醇/水、甲醇/水(1%冰乙酸)作為流動相進行測試。以乙腈/水、甲醇/水作為流動相基線干擾大，色譜色譜峰面積較小。以乙腈/水(1%冰乙酸)作為流動相存在干擾峰。

通過試驗對比，選擇甲醇/水(1%冰乙酸)作為流動相進行方法驗證和實樣測試，改變流動相比例和流速，篩選最優(yōu)條件。篩選結果見表2。

表2 流動相比例、流速篩選表

結果表明，當流動相甲醇比例越大、流速越快，目標化合物出峰越快，但實樣測試發(fā)現(xiàn)快速出峰目標化合物會受到雜質(zhì)峰干擾，快速升高流動相比例會導致基線不穩(wěn)。通過試驗篩選，當流速為 1.0 mL/min，流動相比例：0～3 min，V[水(1%冰乙酸)]∶V(甲醇)保持45∶55，甲醇以2.5%/min升至85%，保持 5 min，可以實現(xiàn)目標化合物分離度好，不受基線、雜質(zhì)峰的影響，且在 16 min 內(nèi)出峰。標準色譜圖見圖1。

圖1 標準液色譜圖

2 結果與討論

2.1 標準曲線

分別從質(zhì)量濃度為 1.0 mg/mL 的2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚、五氯酚標準溶液中移取 50 μL，配置成質(zhì)量濃度為 50 μg/mL 的混合標準使用液。再用混合標準使用液分別配制0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 μg/mL 的標準系列。校準曲線見表3。

表3 校準曲線結果表

2.2 方法檢出限和測定下限

按照《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》(HJ 168—2020)中檢出限測定的相關要求，對空白加標樣品進行檢出限、測定下限測定，平行測定 8次。結果見表4。

該方法3種酚類化合物檢出限低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)、《地下水質(zhì)量標準》 (GB/T 14848-2017)、《生活飲用水衛(wèi)生標準》 (GB/T 5749-2006)的相關標準限值，能夠滿足相關標準限值要求。

2.3 方法精密度和準確度

對2個不同濃度(0.2 μg/L、4.0 μg/L)空白加標水樣，按照實驗方法進行目標化合物精密度、準確度測定，重復測定7次，加標回收率及精密度見表5。

表5 精密度、準確度測定結果表 (n=7)

由表5可知，目標化合物加標回收率為80.5%～97.5%，RSD為0.2%～5.1%，該方法測定水中3種酚類化合物精密度好、回收率高。

2.4 樣品測定

采集地表水和地下水樣，按測定方法對樣品進行測定和加標實驗，加標質(zhì)量濃度為 0.5 μg/L，地表水、地下水樣均未檢出目標化合物，加標回收率為82.7%～89.4%。實樣加標色譜圖見圖2。

圖2 實樣加標色譜圖

3 結論

本研究建立了液液萃取-高效液相色譜法測定水中2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚、五氯酚的分析方法。該方法前處理簡單、快速，檢出限低、分離度好、精密度好、回收率高，具有較好的線性系數(shù)。以1+1(體積比)二氯甲烷/乙酸乙酯為萃取劑，以甲醇/水(1%冰乙酸)為流動相等度洗脫，紫外檢測波長 295 nm，測定地表水和地下水，結果表明，方法檢出限符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》 (GB 3838-2002)、《地下水質(zhì)量標準》(GB/T 14848-2017)、《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB/T 5749-2006)中2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚、五氯酚的標準限值要求。方法可用于地表水、地下水中酚類化合物的監(jiān)測工作。