Compound composer軟件系統在水體有機污染物篩查中的應用

胡雅琴，史綿紅，楊曉冉，張付海，張 敏

（安徽省環境監測中心站，安徽合肥230061）

Compound composer軟件系統在水體有機污染物篩查中的應用

胡雅琴，史綿紅，楊曉冉，張付海，張 敏

（安徽省環境監測中心站，安徽合肥230061）

通過系列監測活動考察并驗證了Compound composer軟件系統在水體有機污染物快速定性、半定量工作中的可靠性。對2mg／L的19種有機氯農藥的標準溶液可以實現完全分離與準確定性，半定量結果的相對誤差在－94%～42%；進一步利用該軟件系統篩查某湖泊4條支流，共篩查出有污染物11種，除常見的鈦酸酯類外，還檢出苯并噻唑、2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、碳氫化合物和苯并呋喃等；最后還將其用于實際的突發環境應急事故應急監測中，篩查出特征污染物2－甲氧基－6－甲基苯胺，為鎖定責任企業和環境執法提供了依據。結果表明，Compound composer軟件在缺乏標準溶液的情況下，可以實現有機污染物的快速定性及半定量，尤其在突發環境污染事件中有一定的應用價值。

compound composer；水體有機物；篩查；應用

隨著生活水平的提高，人民群眾對環境污染問題的關注度越來越高。在環境污染調查和突發性環境應急監測中如何快速、準確地得到污染物的種類、含量日益成為環境工作關注的重點問題［1］。揮發性和半揮發性有機污染物由于其特殊的揮發性質，對快速定性、半定量的要求更高。目前對揮發性有機污染物進行監測的設備有很多種，例如可在事故現場進行檢測的便攜式氣相色譜［2］、便攜式氣相色譜－質譜［3］、傅立葉紅外氣體分析儀等［4］，但是對一些半揮發性的有機污染物則缺乏有效快速的現場檢測手段。實驗室內往往因為缺乏標準樣品，只能做定性分析，無法作到準確定量分析。

島津公司開發的compound composer軟件含有942種化學成分，涉及到7個大類。這套數據庫軟件對定量分析所需要的信息 （保留時間、響應因子、質譜圖）進行了標準化，在沒有標樣的情況下可以對未知物進行半定量分析。目前環境檢測領域應用該類軟件的報道很少［5］。

本文利用compound composer數據庫，分析了19種有機氯農藥，從定性分析和定量分析兩方面驗證該類軟件的可靠性。并應用此軟件，對某湖泊入湖口的4條河流進行了污染物篩查。最后介紹了該軟件在某次環境突發事件中的應用實例。

1 實驗部分

1.1 樣品采樣與處理

地表水采集某湖泊4條入湖支流，編號分別為1、2、3、4，采樣瓶均采用棕色磨口玻璃瓶。采樣前均用丙酮蕩洗。磨口用錫紙包裹，采樣后在4℃冷藏。突發應急事故樣品采集點位分別為對照點、1號企業排污口、2號企業排污口和事故魚塘。

取1L水樣，先用硫酸調節pH＜2，用60ml二氯甲烷萃取，每次萃取5min，靜置，下層有機相用無水硫酸鈉干燥。每個水樣萃取兩次，收集萃取液。再用氫氧化鈉調節剩余水相至pH＞10，采用相同的方法萃取兩次。合并在酸性和堿性條件下的萃取液，濃縮至1ml，準確加入100μl混合內標溶液，待上色譜分析。

1.2 儀器與試劑

儀器采用島津GCMS－QP2010。19種有機氯類農藥標準溶液，1000μg／ml（正己烷∶丙酮／1∶1），美國Accustandard公司（含α－六六六、β－六六六、γ－六六六、δ－六六六、七氯、艾氏劑、環氧七氯、硫丹Ⅰ、反－氯丹、順－氯丹、狄氏劑、p，p＇－DDE、異狄氏劑、硫丹Ⅱ、p，p＇－DDD、異狄氏劑醛、硫丹硫酸鹽、異狄氏劑酮、p，p＇－DDT、甲氧基滴滴涕）。

內標混合液，1000mg／L，Restek corporation，cat.No.560294，包括氘代4－氯甲苯、氘代1，4－二氯苯、氘代奈、氘代菲、氘代苊、氘代熒蒽、氘代芘和氘代屈。配置成10mg／L的內標混合液。正構烷烴（Restek corporation，cat.No.560295，C9－C33，100mg／L）二氯甲烷，丙酮均為色譜純，無水硫酸鈉為分析純，臨用前馬弗爐500℃烘2h備用。氫氧化鈉、硫酸均為分析純。

1.3 色譜條件

色譜柱為BR－5ms（30m×0.25mm× 0.25μm），氦氣做載氣。柱溫箱升溫程序為40℃（2min）→8℃／min→310℃（5min），進樣口溫度250℃，傳輸線溫度300℃，離子源溫度200℃，掃描范圍（m／z）33－600。樣品為不分流進樣，進樣量1μl。

表1 compound composer數據庫中登錄的化合物信息

2 結果與討論

2.1 compound composer軟件數據庫的原理

compound composer軟件數據庫包含環境中7個大類共計972種化合物，詳細信息如表1所示。

對有機污染物進行定性、半定量分析的過程如下：首先通過C9－C33正構烷烴在本實驗室內儀器上的保留時間，通過保留指數的計算，校正出各類污染物在本實驗室內的保留時間，按照各物質經校正的保留時間和質譜圖進行定性。數據庫內942種化合物根據不同的組分別對應相應的內標物質，按照0.01、0.10、1.0、10μg四個梯度繪制標準曲線。根據分析未知樣品和內標物質的響應，計算出未知樣品中目標成分的含量。

2.2 有機氯混合標準物質的定性和定量結果

首先利用compound composer軟件分析系統對19種有機氯混合標準物質進行了分析，以考察其定性、半定量結果的可靠性。實驗中先用1mg／L的正構烷烴，對軟件中各成分的保留時間進行校正，然后對2mg／L的19種有機氯的混合標準溶液進行了分析。色譜圖如圖1所示，半定量分析結果見表2。分析結果表明19種物質均能正確分離、識別。2 mg／L的標準溶液半定量結果在0.812～2.83mg／L，結果誤差在－1.88～0.83mg／L，相對誤差在－94%～41.5%，可以滿足突發環境污染事件應急監測的快速定性、半定量要求。

2.3 某湖泊4條入湖支流的測定結果

利用該軟件篩查實際環境水體樣品中的有機物。色譜圖見圖2，定性及半定量分析結果見表3。從表3可看出，4條河流中共檢出有機物11種。其中，鈦酸酯類在4條河流中均有檢出，以鄰苯二甲酸二乙基己基酯和鄰苯二甲酸二丁酯為主。除鈦酸酯類外，各點位所檢出的其它有機污染物略有區別。1號點檢出2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、苯并噻唑和碳氫化合物；2號點檢出甲硫基苯并噻唑和CH化合物；3號點檢出苯并噻唑、二苯并呋喃、異辛醇、十六酸甲酯；4號點鈦酸酯類含量顯著高于其他幾條河流。這表明不同支流所受到周邊環境的影響有一定差別。經實地考察，發現4號點周圍分布較多的垃圾回收站，沒有工業企業，這和其鈦酸酯類含量明顯偏高有很大聯系。

表2 有機氯標準溶液的半定量結果

表3 4條入湖支流的有機物篩查結果μg／L

2.4 污染事故的實際應用

某日，安徽省境內某湖泊發生魚類死亡事件，經現場排查，鎖定兩家嫌疑企業。分別選取上游對照斷面、1號企業排污口、2號企業排污口和魚塘進行了采樣分析。采用compound composer定性半定量結果見表4，色譜圖見圖3。從圖3及表4可以看出，上游對照點未檢出有機污染物；魚塘中檢出的有機物有2－甲氧基－6－甲基苯胺，2，4－二甲氧基苯胺和N，N－二甲基苯胺。其中以2－甲氧基－6－甲基苯胺濃度最高。2號企業外排廢水中雖然檢出有機污染物，但與魚塘中檢出的污染物不相符合；1號企業外排廢水檢出的污染物和魚塘水樣有對應關系。上述結果表明，魚塘污染來自1號企業，為后續的行政執法提供線索和依據。

3.5 方法的質量控制與保證

為防止測定過程中柱流失帶來的影響，利用p，p′－DDT定期檢查襯管的污染程度，當p，p′－DDT的分解超過15%時，需更換襯管；質譜的調諧采用EPA625的方法對各參數進行調諧，保證在分析結果（m／z）33－600的掃描范圍內，不受質量歧視效應的影響。

表4 突發環境事故的監測結果mg／L

4 結論

本文通過混合標準溶液、實際地表水樣品及突發應急事故排查樣品等對島津Compound composer軟件進行了系統考察。首先用19種有機氯農藥的標準溶液對Compound composer軟件進行驗證，19種物質均能準確識別，2 mg／L的標準溶液半定量結果在0.812～2.83 mg／L，結果誤差在－1.88～0.83mg／L，相對誤差在－94%～41.5%；隨后進一步利用該軟件篩查某湖泊4條支流，共篩查出有污染物11種。除常見的鈦酸酯類，還檢出苯并噻唑、2－苯氧基乙醇、甲硫基苯并噻唑、碳氫化合物和苯并呋喃等；最后在實際的突發環境應急事故中，應用該軟件篩查出特征污染物2－甲氧基－6－甲基苯胺，為鎖定責任企業和環境執法提供了依據。上述監測結果表明Compound composer軟件在缺乏標準溶液的情況下，可以實現有機污染物的快速定性及半定量，在突發環境污染事件中有一定的應用價值。

參考文獻：

［1］祁存海.淺談突發性環境污染事故應急監測 ［J］.廣州化工，2014（2）：112－113.

［2］朱新強，張祥星，王春生.便攜式氣相色譜儀的研制及其在易制毒化學品快速分析中的應用［J］.現代科學儀器，2011（4）：96－99.

［3］汪玉花，張竹青，李成.便攜式氣質聯用儀在環境污染事故應急監測中的一個應用實例［J］.現代科學儀器，2011（4）：75－77.

［4］傅曉欽，趙倩，俞杰，周軍.便攜式傅里葉紅外分析儀測定水中揮發性有機污染物［J］.中國環境監測，2013（1）：89－92.

［5］張利飛，中川勝博，周麗，等.一種水體中有機污染物快速篩查與半定量的方法及其應用［J］.分析測試學報，2012，31（11）：1390－1395.

Application of Com pound Com poser Software in Screening Organic Com pounds in W ater Sam ple

HU Ya－qing，SHIMian－hong，YANG Xiao－ran，ZHANG Fu－hai，ZHANG Min
（Anhui Environmental Monitoring Centre，Hefei Anhui230061，China）

Gas chromatography coupled withmass spectrometry（GC－MS）was investigated using compound composer software through severalmonitoring activities.The standard solutions of nineteen organochlorine pesticides were quantitatively and semi－quantitatively tested.The relative deviations of the semi－quantitative results for 2mg／L standard solutions ranged from－94%to 42%.The water samples from four rivers were determined using this software.Eleven organic compoundswere found besides Pthalate esters（PAEs），dibenzofuran，methyl almitate，－ethyl－1－hexanol，benzothinaol，ethanol，2－phenoxy－，and 2－（methylthio）－benzothiazol.The compound composer softwarewas also successfully used in the environmental emergencymonitoring.The pollutant2－methoxy－6－methylaniline was detected to provide evidence for environmental management.The compound composer software could realize the rapid and quantitative and semi－quantitative tests without the standard solution.This presented an applicable value in the environmental emergencymonitoring.

compound composer；organic pollutant in water；screening；application

X832

A

1673－9655（2015）02－0120－5

2014－08－04

胡雅琴，女，漢族，安徽銅陵人，碩士，主要從事環境中有機污染物的監測。

楊曉冉，女，安徽合肥人，工程師，碩士，主要從事水質環境監測工作。