专利名称：一种检测船舶防污漆中滴滴涕组分的分析方法
技术领域：
本发明涉及一种检测船舶防污漆中滴滴涕组分的分析方法，属于环境监测 商品中有机氯农药含量的检验测定领域。
背景技术：
《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》(简称公约)于2004 年ll月11日对中国正式生效。滴滴涕(DDT)被公约列为首批12种受控物质 之一，公约对含DDT防污漆的生产和使用没有予以豁免，要求有关缔约方必须 立即采取措施淘汰DDT防污漆的生产和使用，以减少或消除DDT从船舶防污 漆中释放至海洋、河流或湖泊，从而避免其在环境介质迁移的过程中，通过食 物链对人体健康和生态环境构成威胁。
截至2002年，我国累计用于防污漆的滴滴涕总量已达到1万吨左右；近年 来滴滴涕用于防污漆的用途大大减少，但每年仍约有250吨滴滴涕被用于5000 吨防污漆的生产。涂覆有含滴滴涕防污漆的渔船在海上作业过程中，滴滴涕会 缓慢地释放到海水中。作为持久性有机污染物，海水中的滴滴涕会富集在海洋 生物中，并沿食物链发生生物放大，研究表明，从海水经浮游生物、小鱼、大 鱼到鸟类体内，滴滴涕类的浓度增大了约800万倍。人处于食物链的顶端，滴 滴涕造成的海洋污染无疑将严重影响人类健康。
我国目前已经颁布多种商品或环境介质中滴滴涕的检测方法 1)水质六六六、滴滴涕的测定气相色谱法(GB/T 7492-1987);2) 土壤质量六六六和滴滴涕的测定气相色谱法(GB/T14550-2003);
3) 动、植物中六六六和滴滴涕测定的气相色谱法(GB/T 14551-2003);
4) 饲料中六六六、滴滴涕的测定(GB/T 13090-2006);
5) 滴滴涕原药(HG2859-1997);
6) 食品中六六六、滴滴涕的测定方法(GB/T 5009.19-2003);
7) 植物性食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留的测定(GB/T 5009.146-2003);
8) 出口冻兔肉六六六-滴滴涕残留量检验方法(GB/T2795-1981);
9) 肉与肉制品六六六、滴滴涕残留量测定(GB/T9695.10-1988);
10) 出口肉及肉制品中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0126-92);
11) 出口乳及乳制品中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0127-92);
12) 出口蛋及蛋制品中六六六、滴滴涕的残留量检验方法(SN0128-92);
13) 出口水产品中六六六、滴滴涕残留量的检验方法(SN 0129-92);
14) 出口蜂产品中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN0130-92);
15) 出口粮谷中六六六、滴滴涕、七氯、艾氏剂残留量检验方法(SN 0135-92);
16) 出口粮谷中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0140-92);
17) 出口植物油中六六六、滴滴涕残留量的检验方法(SN 0141-92);
18) 出口油籽中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0142-92);19) 出口饲料中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0143-92);
20) 出口蔬菜及蔬菜制品中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0145-92);
21) 出口烟叶及烟叶制品中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN0146-92);
22) 出口茶叶中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0147-92);
23) 出口水果中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0164-92);
24) 出口干果中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0165-92);
25) 出口酒中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0166-92);
26) 出口啤酒花中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0167-92);
27) 出口药材中六六六、滴滴涕残留量检验方法(SN 0181-92)。 而对于检测船舶防污漆中的滴滴涕，国内外目前尚无标准方法。
发明内容
本发明的目的是为检验测定船舶防污漆中滴滴涕类组分提供一种可靠有效 的分析方法。该检测方法可以准确定量检测出防污漆中四种滴滴涕类组分，在 中国履行斯德哥尔摩公约下防污漆中滴滴涕检测的相关工作中具有很好的应用 前景。
该方法以四种滴滴涕类组分o，p，-DDT (式1)， p,p，-DDT (式2)， p,; ，-DDE (式3)， ap'-DDD (式4)为目标分析物质，整个检测流程由溶剂萃取、提取 液净化和GC/ECD分析三个步骤组成。<formula>formula see original document page 7</formula>为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案为
利用压力溶剂萃取系统对防污漆样品中滴滴涕类组分进行快速萃取，选择 层析柱对萃取液进行分离净化，收集的淋洗液浓縮后由气相色谱/电子捕获检测 器对目标物质进行分析检测。
所述方法的具体步骤包括
1) 将防污漆样品搅拌均匀，用慢速定性滤纸称取样品，然后将滤纸折叠置 于压力溶剂萃取的不锈钢样品管的中部，将内标物滴加在滤纸上；
2) 在压力溶剂萃取的样品管两头填上专用石英砂后，安装在压力溶剂萃取 系统中进行压力溶剂萃取，相同程序重复2次，每次提取过程需混合萃取溶液
体积〈60mL;
3) 把压力溶剂萃取液转移到磨口蒸馏瓶中，并用正己垸清洗萃取管3次， 将清洗液一起转移到磨口蒸馏瓶中，40 'C水浴条件下，采用旋转浓縮仪减量得 到8mL样品溶液，然后将其转移到定量试管中，高纯氮气吹脱至2mL;4) 同时，将氟罗里土先在68(TC烘烤4 h后，在150 °C活化4 h，再加入 体积为氟罗里土体积5%的高纯水去活；氧化铝土在45(TC烘烤4h;无水硫酸钠 在300 。C烘烤4h;铜粉先使用O.l mol/L稀盐酸洗至铜粉表面黑色氧化物被去 除，再用300mL高纯水洗至上清液呈中性，然后用70mL甲醇、70 mL丙酮和 70mL正己烷依次清洗；玻璃棉用60mL丙酮浸泡16h，取出晾干后待用；
5) 而后在玻璃层析柱中依次填充2 cm玻璃棉、1 cm无水硫酸钠、3 cm 铜粉、10cm去活氟罗里土、 lcm无水硫酸钠；
6) 用50mL正己烷活化层析柱，将2mL样品溶液加入层析柱屮，再用100 mL的正己烷和二氯甲烷的混合溶液淋洗，将淋洗液收集在磨口蒸馏瓶中；
7) 将淋洗液旋蒸至8mL，再将样品溶液转移到定量试管中，高纯氮气吹脱 至1.5mL，然后用正己垸定容到2mL，利用气相色谱/电子捕获检测器分析，目 标分析物质以及内标物质均浓縮20倍后在HP-5色谱柱上得到分离。
所述内标物为来源于USA-AccuStandard. Inc的209PC3。 所述压力溶剂萃取条件为温度为10(TC，压力为135bar，萃取溶剂为体 积比为h 1的正己垸-二氯甲烷混合溶液，静态浸渍时间为10min。 所述高纯氮气纯度>99.999%。 所述玻璃层析柱长30 cm，内径1 cm。 所述氟罗里土为60~100目，氧化铝土为150目。 所述正己垸与二氯甲烷体积比为7: 3。
所述目标分析物质为四种滴滴涕类组分o，p'-DDT， ap'-DDT， /7,p'-DDE， p,尸，-DDD。
所述气相色谱/电子捕获检测器分析条件设置如下
1)色谱柱HP, 0 m x 0.32 mm x 0.25 jam;
82) 载气高纯氮气，纯度> 99.999%;
3) 进样口温度260 °C;
4) 检测器温度280 °C;
5) 气相色谱升温程序初始温度90 。C保持2min，以20 °C/min的升温速 率升至200 。C，再以4 。C/min升温速率升至240 。C，最后以10 。C/min 升温速率升至270 °C，在270 。C保持10 min，全部升温程序共30.5 min;
6) 进样方式不分流进样，进样量为1 ^L;
7) 运行色谱工作站，利用自动进样器将样品注入色谱仪进行分析； 所述气相色谱/电子捕获检测器色谱的工作站采用内标定量法计算滴滴涕类
组分含量，从而反映出目标组分在前处理过程中的损失情况，使得定量计算更 为准确，计算公式如下所示
农药残留量(mg/yfcg) 二Ax^x^x！
A q m
式中h —样液中农药的峰高，Hz;
h' —混合标准工作溶液中农药的峰高，Hz;
" 一混合标准工作溶液中内标物的峰高，HZ;
hj—样液中内标物的峰高，Hz;
c'—混合标准溶液中农药的浓度，ng/L;
《一混合标准溶液中内标物的浓度，ng/L; m' —样液中加入内标物的质量，11 g; m—样品量，g。
本发明具有如下优点
1)与常规的索式提取方法相比，采用PSE提取防污漆中的滴滴涕，操作简单，耗时短，提取效率高，需要溶剂约为为前者的十分之一。
2) 采用去活后的氟罗里土净化提取液，可以有效地实现芳香族类物质 和脂肪族物质的分离，提高样品净化效果，使其满足分析前处理要求。
3) 气相色谱柱选择国内外标准方法普遍使用的典型弱极性高效毛细管
柱HP-5 (30mx0.32mmx0.25pm)，可有效分离目标物质中四种弱极性滴 滴涕类组分以及内标十氯联苯(PCB-209)。
4) 与国内标准方法中普遍采用的外标法相比，本方法中采用内标法定 量，以PCB-209作为内标，能够反映出前处理过程中目标组分的损失情况， 对滴滴涕目标组分的定量分析更为准确。
附表及
图1为本发明中滴滴涕组分的色谱分离效果。
图2为方法的加标回收率。
图3为不同加标量与仪器响应值的关系。
图4为方法的平行性。
具体实施例方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，其中部分制备条件仅是作为典型情 况的说明，并非对本发明的限定。其中表l为本发明中检测方法的检测限。表1本发明中检测方法的检测限 组分 样品定性检测限(ng/kg) 样品定量检测限(ng/kg) "'-DDE 0.03 0.10
o,p'-DDT 4.77 15.91
M'-DDD 0.05 0.15
M'-DDT 0.16 0.53
实施例1
1) 提取
将防污漆样品搅拌均匀，用慢速定性滤纸准确称取O.l g，精确至0.1mg， 将滤纸折叠置于压力溶剂萃取(PSE， Applied Separation, USA)的不锈钢样品 管的中部，将内标物PCB-209 (AccuStandard. Inc， USA)滴加在滤纸上，PSE 的样品管两头填上专用石英砂(Ottawa sand， Applied Separation, USA)。
将样品管安装在PSE系统中进行压力溶剂萃取。萃取的条件为温度为100 °C，压力为135 bar,萃取溶剂为正己垸(J.T. Baker, USA)和二氯甲烷(J.T. Baker, USA)的混合溶液(体积比为1: 1)，浸渍10min，相同程序重复两次。每次提 取过程需混合萃取溶液体积<60 mL。
将PSE提取得到的溶液转移到250ml的磨口蒸馏瓶中，并用正己烷清洗萃 取管三次，将清洗液一起转移到磨口蒸馏瓶中，采用旋转浓縮仪(EYELA, Tokyo Rikakikai Co. Ltd)减量得到8 mL样品溶液，然后将样品溶液转移到定量试管中， 高纯氮气(纯度>99.999%)吹脱至2mL，待过层析柱。
2) 净化在长30cm、内径lcm的玻璃层析柱中依次填充2cm玻璃棉、1 cm无水 硫酸钠、3cm铜粉、10cm去活氟罗里土 (Sigma-Aldrich， USA)、 5 cm A1203 (Sigma-Aldrich， USA)、 lcm无水硫酸钠。
先用50mL正己烷活化层析柱，然后将2mL样品溶液加入层析柱中，再用 lOOmL的正己烷和二氯甲烷的混合溶液(体积比为7: 3)淋洗，将淋洗液收集 在磨口蒸馏瓶中。
将淋洗液采用旋转浓縮仪减量到体积为8 mL，然后将样品溶液转移到定量 试管中，高纯氮气吹脱至1.5mL，然后用正己垸定容到2mL，待气相色谱/电子 捕获检测器(GC/ECD)分析。
3) GC/ECD (Agilent 6890)色谱分析
a) 色谱柱HP-5 (30mX0.32mmX0,25|im)
b) 载气高纯氮(N2)，纯度>99.999%
c) 进样口温度260 °C
d) 检测器温度280 °C
e) 炉温程序初始温度90 °C (保持2min)，以20 °C /min的速率升 至200 °C ，再以4 °C /min的速率升至240 °C ，最后以10 °C /min的速 率升至270 °C ，并保持10min;全部升温程序共30.5 min。
进样方式不分流进样，进样量为l PL。
f) 运行色谱工作站，利用自动进样器将样品注入色谱仪进行分析 如图1所示，在当前气相色谱分析条件下，四种滴滴涕组分(o,p'-DDT，p，/ ，-DDT， p,/ ，-DDE， p,p，-DDD)以及内标物质PCB-209在HP-5色谱柱上得 到充分的分离。
4)质量控制
a) 试剂空白所用有机溶剂均浓縮20倍后用GC/ECD检测；实验结果 表明，试剂空白中无目标组分检出。
b) 过程空白PSE萃取过程所使用的滤纸不加漆样，与样品同过程处 理和分析；实验结果表明，过程空白中无目标组分检出。
c) 每分析十个样品后插入1个50ng/L的标准溶液和1个空白溶液；实 验结果表明，仪器分析过程中未出现异常情况。
d) 样品定性检测限和定量检测限进行十次空白测定，计算结果的相
对偏差(CT)，以3CT为样品的定性检测限，IOCJ为样品的定量检测限；实验
结果如表l所示，四种滴滴涕组分的定性检测限范围为0.003-4.77 ng/kg，定 量检测限范围为0.10-15.91 ng/kg，其中o，；Z-DDT的定性检测限和定量检测 限略高于其它三种滴滴涕类组分。
e) 加标回收率在不含滴滴涕的防污漆中定量加入四种含滴滴涕组分 的标样(加标量分别为20， 40， 100， 200， 400， 1000， 2000 ng)。结果 如图2和图3所示，四种含滴滴涕组分的回收率均大于70%;在本试验研究 浓度范围内，四种含滴滴涕组分的浓度与仪器响应值间线性相关性显著，线 性相关系数(r)分别为0.9993 (o,p，-DDT)， 0.9993 ("，-DDT)， 0,9995
W-DDE)， 0.9995 ("，-DDD)。
f) 平行性制备加标为200 ng/L的漆样五份，分别进行前处理和色谱分析；实验结果如图4所示，四种滴滴涕组分以及内标PCB-209在五个平 行样之间的变异系数均小于6%，表明本发明中的分析方法对测定防污漆中 滴滴涕类组分具有良好的重现性与稳定性。
权利要求
1. 一种检测船舶防污漆中滴滴涕含量的分析方法，利用压力溶剂萃取系统对防污漆样品中滴滴涕类组分进行快速萃取，选择层析柱对萃取液进行分离净化，收集的淋洗液浓缩后由气相色谱/电子捕获检测器对目标物质进行分析检测，其特征在于，所述方法的具体步骤包括1)将防污漆样品搅拌均匀，用慢速定性滤纸称取样品，然后将滤纸折叠置于压力溶剂萃取的不锈钢样品管的中部，将内标物滴加在滤纸上；2)在压力溶剂萃取的样品管两头填上专用石英砂后，安装在压力溶剂萃取系统中进行压力溶剂萃取，相同程序重复2次，每次提取过程需混合萃取溶液体积<60mL；3)把压力溶剂萃取液转移到磨口蒸馏瓶中，并用正己烷清洗萃取管3次，将清洗液一起转移到磨口蒸馏瓶中，40℃水浴条件下，旋蒸得到8mL样品溶液，然后将其转移到定量试管中，高纯氮气吹脱至2mL；4)同时，将氟罗里土先在680℃烘烤4h后，在150℃活化4h，再加入体积为氟罗里土体积5％的高纯水去活；氧化铝土在450℃烘烤4h；无水硫酸钠在300℃烘烤4h；铜粉先使用0.1mol/L稀盐酸洗至铜粉表面黑色氧化物被去除，再用300mL高纯水洗至上清液呈中性，然后用70mL甲醇、70mL丙酮和70mL正己烷依次清洗；玻璃棉用60mL丙酮浸泡16h，取出晾干后待用；5)而后在玻璃层析柱中依次填充2cm玻璃棉、1cm无水硫酸钠、3cm铜粉、10cm去活氟罗里土、1cm无水硫酸钠；6)用50mL正己烷活化层析柱，将2mL样品溶液加入层析柱中，再用100mL的正己烷和二氯甲烷的混合溶液淋洗，将淋洗液收集在磨口蒸馏瓶中；7)将淋洗液旋蒸至8mL，再将样品溶液转移到定量试管中，高纯氮气吹脱至1.5mL，然后用正己烷定容到2mL，利用气相色谱/电子捕获检测器分析，目标分析物质以及内标物质均浓缩20倍后在HP-5色谱柱上得到分离。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内标物为来源于USA -AccuStandard. Inc的209PC3。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力溶剂萃取条件为温度为100 。C，压力为135 bar，萃取溶剂为体积比为1: 1的正己垸-二氯甲烷 混合溶液，静态浸渍时间为10min。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高纯氮气纯度>99.999%。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃层析柱长30 cm， 内径1 cm。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氟罗里土为60 100目， 氧化铝土为150目。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正己烷与二氯甲烷体积 比为7: 3。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标分析物质为四种滴 滴涕类组分o,; ，-DDT， p,; ，-DDT， / ,; ，-DDE， /7,p，-DDD。
全文摘要
一种检测船舶防污漆中滴滴涕组分的分析方法，属于环境监测商品中有机氯农药含量的检验测定领域。本发明通过溶剂萃取、提取液净化以及气相色谱/电子捕获检测器定量检测出防污漆中的四种滴滴涕类组分。首先利用压力溶剂萃取系统在加热加压条件下实现对防污漆样品中滴滴涕类组分的快速提取，然后选择填充有去活氟罗里土和氧化铝土的层析柱对压力溶剂萃取提取液进行分离净化，最后将收集到的淋洗液浓缩至适当体积，由气相色谱/电子捕获检测器对目标物质进行检测分析。该发明萃取效率高，净化效果好，回收率合理稳定，整个分析流程耗时短，重现性好，在中国履行斯德哥尔摩公约下防污漆中滴滴涕检测的相关工作中具有很好的应用前景。
文档编号G01N30/00GK101435804SQ20081024026
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者刚 余, 雪 李, 泰 王, 邓述波, 俊 黄 申请人:清华大学