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高分辨氣質聯用分析大氣顆粒物中的二噁英
閱讀：799 發布時間：2019-8-28二噁英由于持久性、高蓄積性、高毒性為人們所廣為關注。它是多氯代二苯并二噁英類及多氯代呋喃類的簡稱（PCDD/PCDF），共有210種同分異構體。其中毒性強的是2,3,7,8-TCDD，動物實驗表明其對天竺鼠(guinea pig)的半致死劑量(LD50)為1μg/kg，是迄今為止發現過的致癌性強的物質。
2001年5月23日通過的《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(以下簡稱POPs公約)將二噁英列為共同削減的十二種持久性有機化合物之一。2004年11月11日， POPs公約正式對中國生效，這標志著中國將全面履行該公約所規定的各項義務。對二噁英的調查分析也成為當前工作的重點。
由于二噁英在環境介質濃度很低，干擾物質如多氯聯苯、甲氧聯苯、羥基聯苯醚、芐基苯醚、多環芳烴以及農藥等都可能比二噁英高幾個量級，因此，很多國家都把高分辨氣質聯機列為二噁英分析的標準方法。本文采用了高分辨氣相色譜/高分辨質譜聯用方法對采用大流量采樣器濾膜收集的大氣顆粒物樣品進行分析。
1 方法和材料
濾膜使用ASE加速容積萃取儀以甲苯萃取，萃取液溶劑置換為正己烷后使用多層硅膠柱、活性氧化鋁柱及活性炭柱凈化。分析過程使用13C標記的17種2378位取代二噁英的同位素內標進行質量控制。濃縮樣品后加入1368-TCDD作為進樣內標，定容至50μL后使用Waters公司生產的Micromass UltimaTM NT雙聚焦扇形磁譜儀進行分析。
氣質條件設置如下：不分流進樣1μL，采用60mDB5-MS色譜柱，內徑0.25mm，膜厚0.25μm 。初始溫度150℃，保持3分鐘后以20℃/分的速度升溫至230℃，停留18分鐘后以5℃/分的速度升溫至235℃，停留10分鐘后以4℃/分的速度升溫至330℃后停留3分鐘。EI電離模式，電離能量35eV，源溫250℃，分辨率大于10000下采用電場掃描SIR模式（選擇離子檢測）下選擇4-8氯代二噁英及同位素內標中除OCDF外各異構體豐度高的兩個氯同位素離子進行檢測，數據采集處理使用了包含QuanlynxTM 應用軟件的Masslynx TM 軟件（4.0版本），使用同位素稀釋技術、內標技術以及響應因子技術對2,3,7,8取代的二噁英、同位素標記內標及非2,3,7,8取代的二噁英進行定性及定量。
2 結果與討論
圖1 17種2378位取代及不同氯代水平二噁英含量分布
檢測了大氣顆粒物樣品中的PCDDFs含量，圖1給出了17種2378位取代二噁英含量的分布以及不同氯代水平的二噁英總濃度分布。
顆粒物樣品中2378位取代二噁英濃度范圍為檢出限到0.63pg/m3。其中OCDD、1234678-HpCDF、OCDF含量高，約占2378位取代二噁英總濃度的68%以上。不同氯代水平的總濃度范圍為0.08-0.73pg/m3。隨著氯代水平的增加，PCDD和PCDF的濃度都有升高的趨勢。總二噁英濃度中以6、7氯代二噁英以及OCDF為主，五氯代二噁英略低，四氯代二噁英及OCDF濃度低。
圖2 17種2378位取代二噁英對總TEQ貢獻
圖2給出了17種2378位取代二噁英對總TEQ（等價毒性當量）貢獻，對總TEQ水平貢獻以5-6氯代水平二噁英為主，其中23478-PeCDF、12378-PeCDD及234678-HxCDF對TEQ的貢獻之和超過了58%。總TEQ按WHO給出的TEF因子計算為0.07 pg/m3。同發達國家對空氣中二噁英含量制定的標準和調查數據來看，濃度含量是相對較低。
圖3給出了樣品中的TCDF離子流圖。圖4給出了在DB-5柱上所有TCDF的分離圖，可以看出，顆粒物樣品中幾乎包含了所有的TCDF異構體，對其他氯代水平的二噁英也有相似的結論，這表明對大氣顆粒物中4-8氯代的二噁英的來源應進一步加以討論分析。
3 結論
本文應用高分辨色質聯機分析了大氣顆粒物中的二噁英，結果表明，高分辨質譜對環境大氣樣品中二噁英分析有良好的應用，可以用來進行大氣中二噁英的環境調查，以了解我國大氣中二噁英污染水平現狀。
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