孫博思 李石馨
摘 要:近年來,水環(huán)境中的亞硝胺被頻頻檢出,越來越多地受到人們的關(guān)注。1998年,美國加利福尼亞火箭引擎試驗(yàn)基地附近飲用水井中檢測(cè)NDMA含量約400?g/L,引發(fā)了人們對(duì)飲用水中亞硝胺污染問題的重視。隨后,人們?cè)谑姓鬯潘谝约霸偕卸紮z測(cè)到了亞硝胺的存在,其濃度達(dá)到20-100ng/L。毒性研究表明當(dāng)飲用水中NDMA濃度超過7ng/L時(shí),其致癌風(fēng)險(xiǎn)值為10-5即對(duì)人類存在健康風(fēng)險(xiǎn)。亞硝胺(NDMA)是當(dāng)前令人關(guān)注的一類具有強(qiáng)致癌性的化學(xué)物質(zhì)。近30年以來,已發(fā)現(xiàn)近300種亞硝胺。其中80-90%具有致癌作用,因此,亞硝胺被人們稱作“廣譜”致癌物。
關(guān)鍵詞:水體 亞硝胺 物質(zhì)檢測(cè) 研究
中圖分類號(hào):X830.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)07(b)-0000-00
水中亞硝胺類消毒副產(chǎn)物的含量很低,以?g/L或ng/L來計(jì),并且其具有親水性,難以從復(fù)雜的水體環(huán)境中分離出來,因此,亞硝胺類物質(zhì)通常不能直接進(jìn)行儀器檢測(cè),需要進(jìn)行樣品預(yù)處理。常用的水樣預(yù)處理方法包括:液-液萃取,固相萃取,固相微萃取[1]。
目前,水中亞硝胺類化合物的檢測(cè)方法主要集中在氣相色譜法,液相色譜法,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法來檢測(cè),下面將對(duì)上述檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜述。
1 氣相色譜技術(shù)(GC)
GC分別與熱導(dǎo)檢測(cè)器、氮磷檢側(cè)器相結(jié)合檢測(cè)水中NDMA,其檢出率為?g/L級(jí)的。
陳祖輝[2]采用蒸餾-萃取器對(duì)水樣進(jìn)行萃取,以帶有銣玻璃珠為堿源的氮磷檢測(cè)器的氣相色譜儀來測(cè)定水體中的亞硝胺,該氮磷檢測(cè)器具有抗干擾、穩(wěn)定性高及靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),本方法能夠消除有機(jī)物的干擾,檢測(cè)器的標(biāo)準(zhǔn)誤差在士5%以下,檢測(cè)極限達(dá)到1毫微克/升。
陸萌等[3]建立了水中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基二正丙胺和N-亞硝基二苯胺這四種化合物的氫火焰檢測(cè)器氣相色譜法分析方法,采用液液萃取技術(shù)進(jìn)行樣品前處理,以HP-5毛細(xì)管色譜柱分離四種亞硝胺類化合物。該方法具有較好的線性關(guān)系、精密度和準(zhǔn)確度,可用于環(huán)境水中上述四種亞硝胺類物質(zhì)的測(cè)定。
2 高效液相色譜技術(shù)(HPLC)
由于亞硝胺類化合物具有較強(qiáng)的紫外吸收,因此采用高效液相色譜-紫外檢測(cè)法進(jìn)行對(duì)亞硝胺類化合物的檢測(cè)是十分合適的。徐冰冰等[4]采用紫外光光解亞硝基二乙胺形成的亞硝酸根來檢測(cè)水中存在的亞硝胺類化合物。
陳忠林等[5]采用紫外檢測(cè)器的反相高效液相色譜法對(duì)NDMA進(jìn)行測(cè)定,免除了復(fù)雜的前處理過程。結(jié)果表明:相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于12.9%,水樣加標(biāo)回收率為85.9%-109%,方法檢出限為5.2-5.6ng/L;該方法具有較好的線性關(guān)系、精密度和準(zhǔn)確度,可用于檢測(cè)飲用水中亞硝基二甲胺。
3 氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)
氣相色譜技術(shù)與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以有效地提高亞硝胺類化合物的檢出限。
Raksit等[6]采用二氯甲烷作為萃取劑,以D6-NDMA為替代物,選用離子檢測(cè)法進(jìn)行液-液微萃取的GC-MS方法來測(cè)定環(huán)境水樣品中的N-亞硝基二甲胺,該方法富集倍數(shù)為200,檢測(cè)限為2.3ng/L。
張光友等[7]采用水蒸氣蒸餾、二氯甲烷萃取及氮?dú)獯祾邼饪s等樣品預(yù)處理方法,建立了污水中NDMA的GC-MS分析方法。測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.82% 和4.96%,檢出限為2μg/L,回收率為88.8%和89.3%。
McDonald等[8]采用GC-MS技術(shù)測(cè)定了飲用水中的多種亞硝胺類化合物,通過固相萃取技術(shù)進(jìn)行樣品前處理,并采用了同位素稀釋分析方法定量的準(zhǔn)確性,該方法檢出限為0.4-4ng/L,該方法可以用于井水和經(jīng)處理的工業(yè)廢水中亞硝胺類物質(zhì)的檢測(cè)。
4 高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS)
目前,大部分水體中亞硝胺類化合物的檢測(cè)研究集中在HPLC-MS,該技術(shù)
Talebpour等[9]采用HPLC-MS檢測(cè)水中三種亞硝胺類化合物,以固相微萃取技術(shù)進(jìn)行樣品前處理,結(jié)果表明:N-亞硝基二丁胺、N-亞硝基二苯胺、二環(huán)已胺檢出限分別為0.28,0.08和0.09 ng/mL,平均回收率大于81%,該方法可用于飲用水和廢水中痕量亞硝胺類化合物的檢測(cè)。
Zhaoyuanyuan等[10]HPLC-MS檢測(cè)水體存在的亞硝胺類消毒副產(chǎn)物,結(jié)合固相萃取預(yù)處理技術(shù)、液相色譜進(jìn)行分離和四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜,檢出率達(dá)ng/L級(jí)。結(jié)果顯示:采用該方法的檢出限為0.1-10.6ng/L,九種亞硝胺類化合物的回收率為41-111%。
羅茜等[11]采用超高效液相色譜結(jié)合質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)飲用水中9種N-亞硝胺的新方法,該方法不需要前處理過程,以直接進(jìn)樣方法簡化了試驗(yàn)步驟,采用醋酸胺-醋酸緩沖溶液作為流動(dòng)相,HSS-T3-UPLC的色譜柱分離某使用氯胺消毒自來水廠的水中NDMA。本方法的檢測(cè)限低于美國環(huán)保局規(guī)定水中的最大容許濃度。
劉津津等[12]采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定含藻水氯消毒產(chǎn)生7 種亞硝胺類消毒副產(chǎn)物,選用C18色譜柱,三重四級(jí)桿線性離子阱質(zhì)譜,以同位素D6-NDMA為內(nèi)標(biāo)物,以固相萃取技術(shù)進(jìn)行水樣富集。結(jié)果表明:除NDBA回收率較低外,其余6種亞硝胺回收率均在80%-120%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%-12.6%,應(yīng)用此方法可以檢測(cè)自來水、富營養(yǎng)江河水、景觀水及藻類懸浮液氯消毒后的亞硝胺含量。
目前,對(duì)于水體中亞硝酸鹽測(cè)定的方法主要集中在氣-質(zhì)聯(lián)用和液-質(zhì)聯(lián)用技術(shù),并且大多需要樣品預(yù)處理,實(shí)驗(yàn)操作繁瑣,儀器精度影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性,并且采用的色-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的成本昂貴,因此,水體中亞硝胺類物質(zhì)的分析技術(shù)還有待完善與提高。另外,我國目前還沒有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。望本文的介紹能夠吸引更多的研究者對(duì)水體中亞硝胺類物質(zhì)的檢測(cè)方法產(chǎn)生興趣,從而建立完善的檢測(cè)方法。
參考文獻(xiàn)
[1]Integrated Risk Information System.United States Environmental Protection Agency (EPA),Office of Research and Development (ORD). http://www.epa.gov/NCEA/iris/subst/0045.htm (accessed).
[2]陳祖輝.分析化學(xué),1981,9(6):631-635.
[3]陸蔭,黃維,付寧,等.甘肅科技,2014,30(23):71-74.
[4]徐冰冰,陳忠林,齊飛,楊磊.科學(xué)通報(bào),53(1):1350-1357,2008.
[5]陳忠林,徐冰冰,齊虹,齊飛,沈吉敏,楊磊,劉婷.中國給水排水,2007,23(8):84-87.
[6]Raksit A,Johri S.Journal of AOAC Internationnal,2001,84(5):1413-1419.
[7]張光友,彭清濤,徐文國,廖琪麗.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2008(44):12-14,16.
[8]McDonald,et al.TALANTA,2012(99):146-154.
[9]Talebpour Z,et al.Journal of Separation Sciencce,2015,38(9):1601-1609.
[10]Zhao YY,et al.Environmental Science and Technology,2006,40(24):7636-7641.
[11]羅茜,王東紅,王炳一,張子秋,王子健.中國科學(xué):化學(xué),2011,41(1):82-90.
[12]劉津津,廖曉斌,周真明,李飛,苑寶玲.分析化學(xué)研究報(bào)告,2015,43(4):502-506.