[发明专利]一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对大气细粒子PM2.5中硝基苯类化合物的定量监测方法，特别涉及一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，具体的说，是运用气相色谱分离、多级串联质谱（tandem mass）选择监测（selected reaction monitoring，SRM）定量检测技术对大气颗粒物PM2.5样品中的6种硝基苯类化合物进行快速定量检测的一种方法。

背景技术

硝基苯类化合物是硝基芳烃族化合物的总称，是染料合成、油漆涂料、塑料、炸药、医药及农药制造等的中间体。环境中的硝基苯类污染物主要包括硝基苯、硝基氯苯、硝基甲苯、硝基苯酚、硝基苯胺等物质。

大部分硝基苯类化合物具有化学性质稳定、高毒性和生物富集的特点，属高毒性污染物，被列入美国国家环保署（EPA）和我国的优先监测污染物名单中。这类化合物可经呼吸道、消化道和皮肤造成人体中毒，主要作用于血液、肝脏以及中枢神经系统，可使血红蛋白变为高铁血红蛋白，失去运输氧的能力，引起缺氧。硝基苯属于持久毒性有机污染物，具有导致突变、引发癌症、导致畸形的健康风险，在印染、农药等行业作为中间体；二硝基苯在水体中浓度达到10mg/L时，可造成鱼类及水生生物的死亡，易燃、易爆，有剧毒，具有致癌性。

大气细粒子PM2.5污染是我国当前最值得关注的环境问题之一。大气污染问题直接关系到人群健康，比水、土壤污染带来的危害更为直接和具有长期性风险。但我国大气污染防治的各项基础性工作进展缓慢，环境监督管理体系不健全、针对大气颗粒物中的各种高风险性污染物的监测能力薄弱，因此开展大气颗粒物中硝基苯类有毒有机化合物的相关监测技术研究对评估我国大气环境安全风险具有重要意义。

目前国内尚未颁布有关大气颗粒物PM2.5中硝基苯类化合物的定量检测方法，仅发布了水环境中硝基苯类化合物的标准方法。如现有方法标准中的《水质硝基苯、硝基甲苯、硝基氯苯、二硝基甲苯的测定气相色谱法》（GB13194-91）；《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》（HJ592-2010）；水利部行业标准《水中有机物分析方法痕量硝基苯类化合物的测定树脂吸附/气相色谱法》（SL/T273.1-2001）；以及最新2013年发布的标准方法《水质硝基苯类化合物的测定液液萃取/固相萃取-气相色谱法》（HJ648-2013）中规定的方法。

国外的相关监测标准方面，主要有美国环保署发布的相关方法，方法采用了基于单级质谱（mass spectrum,MS）和电子捕获检测器（Electron Capture Detector,ECD）检测的技术方法，如美国环保署发布的EPA8270C方法中使用了GC/MS用于测定固废、土壤、气体、水样的检测，检测目标物包括了二硝基苯、2,4-二硝基甲苯和2,6-二硝基甲苯的测定，使用二氯甲烷萃取，DB-5MS毛细管柱和气相色谱/质谱检测。美国环保署的EPA8091方法中测定水、废水和土壤中的硝基苯类和环酮类化合物，其中硝基苯类化合物种类较多，包括硝基苯、硝基甲苯、硝基氯苯、二硝基甲苯、二氯硝基苯、三氯硝基苯、四氯硝基苯，水中硝基苯类用正己烷萃取，使用了DB-5和1701毛细柱分离，使用气相ECD检测器检测。关于空气中硝基苯类化合物的测定方法研究报道如下：

1997年《职业医学》第2期38-40页中介绍了一种使用示波极谱法测定空气中硝基苯的方法，本法检出下限为0.05μg/10ml。2003年《广州化学》第2期23-26页中介绍了一种采用大口径毛细管色谱柱分离，使用氮磷检测器(NPD)建立了水及空气中苯胺及硝基苯的定量分析方法,线性范围0～80μg/L，检测下限1μg/L。2007年《化学分析计量》第5期51-52页中介绍了一种利用Tenax富集-气相色谱仪测定环境空气中痕量硝基苯的方法，主要使用Tenax采样管吸附环境空气中的痕量硝基苯，用1.0mL石油醚淋洗解析吸附的硝基苯，用气相色谱-电子捕获检测器进行检测，线性相关系数为0.9992,平均回收率为95.9%～97.1%,RSD不大于5.2%(n=5)。按采样10L计算，检出限为0.0002mg/m3。2007年《职业卫生与应急救援》第5期274-275页中介绍了一种使用紫外分光光度法测定空气中硝基苯的方法，空气中硝基苯用乙醇采集,在含硫酸铜的酸性溶液中，由锌粉反应产生的初生态氢，将硝基苯还原成苯胺，经重氮化后，在pH值为1.5～2.0的溶液中与盐酸萘乙二胺偶合生成紫色化合物,，在560nm波长下，以纯水参比，进行吸光度的测量。