关注饮水安全∣二噁英检测的“小而简”

导读

二噁英检测的“小而简”

有媒体报道：中国部分地域自来水二噁英已经超标！报道文章给出的数据“某水库二噁英含量最大值超过0.20 ng/L（以2,3,7,8-TCDD计）”。参考中国《生活饮用水水质参考指标及限值》规定的二噁英指标限值为0.03 ng/L，因此，该水源水中0.20 ng/L这个数值水平相当于超标6-7倍！那么二噁英到底是什么物质，该如何检测呢？

什么是二噁英

 

 

二噁英结构式

二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，包括75种多氯代二苯并-对-二噁英（PCDDs）和135种多氯代二苯并呋喃（PCDFs）。其中17种2,3,7,8-位氯取代的二噁英毒性更大，受到关注（尤以2,3,7,8-TCDD为甚）。二噁英非常稳定，熔点较高，极难溶于水，溶于大部分有机溶剂，是脂溶性物质，所以非常容易在生物体脂肪内积累，对人体危害严重。

二噁英分析特点

任何污染的治理都离不开检测方法的评估，对于二噁英的测定，有两个主要难点：一是含量极低，一般都在ppt的超痕量水平（对比农残一般在ppb水平）。二是特异性高，由于环境介质中存在的污染物通常成分复杂，且同分异构体、同类物特别多，分析时必须将二噁英与其他污染物（如多氯联苯）分开。因此，高分辨磁质谱(HRGC/HRMS)是二噁英分析的“金标准”，但HRGC/HRMS价格昂贵，操作复杂，不利于普及，也就不利于监测网点的建立。

二噁英检测法规

2014年欧盟发布法规EU 589/2014(2017年更新为EU 644/2017版本)以及EU 709/2014，首次将气相色谱-三重四极杆质谱联用仪（GC-MS/MS）作为食品和饲料中二噁英检测的确证方法之一。随着GC-MS/MS技术的愈加成熟，其逐步取代HRGC-HRMS应用于诸如二噁英类超痕量物质的分析或是大势所趋。

岛津应对方案

岛津公司作为全球知名的仪器生产厂商，致力于提供更先进的仪器和开发更经济有效的方案。依托于岛津超高灵敏度GCMS-TQ8050 NX气相色谱三重四极杆质谱仪，岛津开发了一种GC-MS/MS定量检测水样中二噁英的方法，作为EPA 1613方法（仪器部分）的建议替代方法。

 

 

岛津气相色谱三重四极杆质谱联用仪GCMS-TQ8050 NX

样品制备参照EPA 1613方法，采用液液萃取法，浓缩系数为50000。

分析条件

对17种二噁英同系物进行分析，所有目标物实现良好的气相色谱分离。

 

图1. 17种同系物的TIC图（TCDD为0.05 ng/mL（0.1CS1水平）），六氯异构体-二噁英区域突出显示

建立了每种同系物7个浓度水平的校准曲线，每个水平重复性均小于10%RSD（n=7）。17种同系物在各自线性范围区间的相对响应因子的相对标准偏差（RRF RSD）都在15%以内。

 

表1 使用同位素稀释内标法的校准曲线信息括号内结果为重复性（n=7），用RSD%表示

二噁英缩略语：“T”= 四；“Pe”= 五；“Hx”=六；“Hp”= 七；“O”= 八；“CDD”= 氯二苯并二噁英；“CDF”＝氯二苯并呋喃

 

图2. 二噁英代表性标准曲线

以加标浓度为0.05 ng/mL的样品，重复7次提取的结果来计算TCDD的MDL，对7份重复样品（自由度为6），t值为3.143，TCDD的MDL为0.26 pg/L，美国EPA对饮用水中TCDD含量的限值规定为30 pg/L。

用所建立的方法对三个样品进行分析，测试结果见表格。

表2 精密度和回收率分析（OPR）、空白测试、水样测试结果

 

低于最低水平的结果表示为” <ML”

随着科学技术的发展，应对诸如二噁英等让人谈之色变的有害物质，检测方法也在不断创新。从体积大、操作难、价格贵的高分辨磁质谱到“小而简”的GC-MS/MS，二噁英检测逐渐摆脱小众化。

数据来源于Shimadzu (Asia Pacific) Pte Ltd. / Singapore

参考资料

U.S. EPA. Method 1613. Tetra- through octa-chlorinated dioxins and furansby isotopic dilution HRGC/HRMS.

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