环境水中9种邻苯二甲酸酯类增塑剂同时检测方法的建立及应用

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邻苯二甲酸酯类化合物(英文名phthalate esters,简称PAEs)因其良好的性能常作为增塑剂,应用于塑料制品、化妆品、食品包装材料等中。但PAEs增塑剂具有明显的致畸、致癌和环境激素作用,在我国多处环境水中都有检出,严重威胁人体健康。而现有的检测方法前处理过程较为繁琐费时,因此亟需建立一种快速高效的检测方法来检测环境水中的PAEs增塑剂。本论文选取生产量和使用量较大的9种PAEs增塑剂,采用乙腈/硫酸铵双水相体系进行分离、富集,以气相色谱质谱联用仪(GC-MS)为检测手段,建立了环境水中9种PAEs增塑剂同时检测的方法,并将此方法应用到实际样品的检测中,效果良好。本论文主要研究内容如下:1.通过优化气相色谱质谱条件,建立了9种PAEs增塑剂气相色谱串联质谱同时检测的方法。在EI离子源、SIM的模式下,色谱柱:RTX-5石英毛细管色谱柱;进样口温度:250.00℃;离子源温度:200.00℃;程序升温:初始温度100.00℃,以15.00℃/min升温至180.00℃,保持0.5 min;以10.00℃/min升温至220.00℃,保留1.50 min;以5.00℃/min升温至250.00℃,不保持;以4.00℃/min升温至265.00℃;气体流速:1.10 mL/min,进样模式:不分流进样。9种目标物质在10.00~200.00μg/L的线性范围内,线性相关良好,检出限范围在0.71~1.59μg/L之间,定量限范围在2.37~5.30μg/L之间,精密度结果令人满意,且检测效率高,检测时间在20 min以内。该法为后续环境水中9种PAEs增塑剂检测方法的建立提供了重要基础。2.根据小分子有机溶剂/无机盐双水相体系的成相行为以及PAEs增塑剂的特性,最终选定了乙腈/硫酸铵双水相体系作为同时萃取9种PAEs增塑剂的双水相体系。并通过测定该双水相体系的双节线数据,绘制了三角相图,确定了体系的成相范围,并验证了双节线数据的准确性;在双节线数据的基础上,结合经验方程和“杠杆规则”计算出了液液相平衡组成,绘制了相平衡系线组成图,验证了液液相平衡数据的准确性。3.在乙腈/硫酸铵双水相体系成相范围内,通过优化影响9种PAEs增塑剂在双水相体系中分配的因素,得到适宜的萃取条件。试验所得的双水相体系的萃取条件为乙腈、硫酸铵和水的质量分数分别为45%、20%和35%,pH为4.5,静置时间为9 min,温度为室温(25℃)。在该萃取条件下,9种PAEs增塑剂的萃取率在75.3%~86.2%之间,分配系数在2.08~4.22之间。将优化后的双水相萃取条件与GC-MS结合,对实际样品进行检测。该法工作曲线相关系数均大于0.997,方法定量限(MQL)在2.37~5.41μg/L之间。以自来水水样为基底,各目标物质的加标回收率在79.17%~116.07%之间,相对标准偏差小于7.50%,可满足水体中痕量PAEs增塑剂检测的需求。结果表明,此法在实际环境水样的检测中效果良好。烟台市内3种环境水样中均有不同种类和浓度的PAEs增塑剂检出,污染情况不容乐观。
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