摘要 本文系统的讨论了地表示中四乙基铅的监测分析技术。利用液液萃取-气相色谱/质谱联用技术，建立了地表水中四乙基铅的分析方法。通过对回收率、重现性及精密度的测定，其结果均优于相关标准方法的要求。利用液液萃取-气相色谱/质谱联用技术可快速、准确、有效的测定地表水中四乙基铅，方法检出限达到0.01μg/L。

　　关键词 四乙基铅；液液萃取；气相色谱/质谱

　　中图分类号X321 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0107-02

　　1 概述

　　四乙基铅是一种挥发性较强的有机铅化合物，为剧烈的神经毒物，由于具有较强的挥发性和脂溶性，可通过吸入和皮肤吸收等途径进入人体，对中枢神经和周围神经系统产生损害作用。四乙基铅作为一种抗震剂，曾广泛应用于汽油中，有文献报道，至今仍能从某些环境水体、土壤及人体血液中检测出四乙基铅。在我国地表水环境质量标准（GB3838-2002）中对四乙基铅规定了饮用水源地的质量标准，其控制限值：0.1μg/L。生活饮用水卫生标准（GB5749_-2006）中也有四乙基铅的参考标准。

　　目前地表水中四乙基铅的测定方法主要有：双硫腙比色法；石墨炉原子吸收光谱法；顶空固相微萃取一气相色谱质谱法；固相微萃取一等离子质谱法；吹扫捕集一气相色谱/质谱法等。其中双硫腙比色法《生活饮用水标准检验方法》（GB/T 5759.6-2006）为国家标准推荐方法，但此方法测定四乙基铅存在很大的缺陷，其方法检出限与地表水I、Ⅱ类标准限值相同，均为0.1μg/L，很容易出现假阳性结果。该法操作繁琐，精密度很难控制，且易受干扰，对环境和人员存在安全问题。石墨炉原子吸收光谱法主要使用有机溶剂提取地表水中有机铅，消解后，使四乙基铅转化为无机铅，用石墨炉原子吸收法定量测定无机铅后换算成四乙基铅含量。该方法实际测定的是有机铅总量，并非四乙基铅。利用固相微萃取技术提取地表水中四乙基铅，使用气相色谱质谱、等离子质谱定量，此类方法的灵敏度及准确度均有较大提高，但由于固相微萃取的稳定性、精密度不高导致其在环保日常检测中应用不大。吹扫捕集一气相色谱/质谱法具有前处理简便，分析快速，定性、定量准确的特点，但测定四乙基铅捕集柱易中毒，造成灵敏度下降，甚至不出峰的现象，不适用大批量样品的连续测定。

　　本文采用二氯甲烷萃取水中的四乙基铅，萃取液经干燥、浓缩后，以气相色谱-质谱选择离子监测方式分析，外标法定量。简化了水样的处理步骤，提高了检测灵敏度，定性、定量准确可靠，检出限达到0.01μg/L，满足国家地表水质量标准监测的要求。

　　2 实验

　　2.1 仪器

　　Agilent5975C气相色谱质谱仪，气相部分具有程序升温功能，毛细管分流、不分流进样口电子轰击（EI）离子源，具有选择离子（SIM）扫描功能。

　　载气为氦气（纯度为99.99%）。

　　DB-5MS毛细管色谱柱30m×0.25mm×0.25μm。

　　2.2 试剂

　　二氯甲烷 农残级；

　　用纯水装置制备的去离子亚沸水，经测定无干扰物；

　　无水硫酸钠：在300℃的烘箱中烘烤4h，转移至干燥器中冷却至室温，装入磨口瓶中，于干燥器中保存。

　　硬质玻璃纤维：用二氯甲烷洗涤后于400℃烘4h；

　　甲醇中四乙基铅标准溶液：200mg/L（Accustandard公司）；

　　2.3 水样采集保存

　　水样用1 000mL玻璃磨口瓶采集，在采集前用水样将样瓶洗涤2次～3次然后将瓶内注满水样赶出气泡，塞紧瓶塞，避光保存。采集水样后应尽快分析，如不能及时分析，可在4℃冷藏箱中储存，不多于三天。

　　2.4 分析步骤

　　将500mL水样加入到1L分液漏斗中，加入50mL二氯甲烷，液液萃取20min，静置10min。

　　用漏斗先铺上玻璃棉，加入适量烘烤过的无水硫酸钠，将萃取液脱水后，放入150mL氮吹管中。氮吹浓缩样品，在样品浓缩到2mL～3 mL时，用1mL左右的二氯甲烷淋洗氮吹管壁，重复三次，定容至1.0mL，不能及时分析时，4℃冷藏保存。

　　2.5 标准曲线的绘制

　　取一定量四乙基铅标准溶液至二氯甲烷中，制备标准曲线，浓度可以是2.0、5.0、10.0、20.0、40.0、50.0μg/L。

　　2.6 色谱条件

　　载气（氦气）流量：1.0ml/min；进样口温度：1 900℃ 不分流进样；四极杆：150℃；离子源：230℃；接口温度：260℃；质谱采集方式：选择离子扫描（SIM）模式。

　　柱温：采用程序升温：8℃/min

　　初始温度50℃（保持5min） →190℃（保持4min）

　　保留时间（min） 化合物 选择离子（m/z）

　　13.996 四乙基铅 295，293，266，237

　　注：295为定量离子

　　3 结果与讨论

　　3.1 标准色谱图

　　3.2 定性定量

　　目标化合物的定性分析

　　根据保留时间定性。同时在样品质谱图中在四乙基铅保留时间±20秒范围内，选择离子（295，293，266，237）必须存在。且这些离子相对强度与参考质谱图（谱库谱图或标准品质谱图）对应离子偏差要在20%之内。

　　定量分析：

　　采用标准溶液外标法绘制标准曲线，计算出水样中四乙基铅的含量。

　　样品中浓度（μg/L）=

　　保留时间/min

　　图1 浓度为20μg/L的四乙基本铅的气相色谱/质谱图

　　3.3 精密度和准确度

　　测定含四乙基铅0.02μg/L、0.20μg/L、10.0μg/L的水样各6次，并做加标回收测试，其相对标准偏差分别为8.2%、5.3%、2.1%之间；加标回收率分别为70.2%～81.6%、75.2%～86.3%、84.6%～102%。

　　本文采用二氯甲烷萃取水中的四乙基铅，萃取液经干燥、浓缩后，以气相色谱-质谱选择离子监测方式分析，外标法定量。简化了水样的处理步骤，提高了检测灵敏度，定性、定量准确可靠，检出限达到0.01μg/L，满足国家地表水质量标准监测的要求。

　　参考文献

　　[1]帅琴，杨薇，张生辉，郑楚光，郑岳均.顶空固相微萃取一气相色谱质谱联用测定烷基铅的研究[J].分析实验室，2004，23（2）：1-17.

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　　[3]刘劲松，付军，金旭忠.吹扫捕集与气相色谱/质谱联用测定饮用水和地表水中挥发性有机污染物[J].中国环境监测，200l，16（4）：18-22.

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　　[5]国家环境保护总局.GB3838-2002地表水环境质量标准[S].北京t中国标准出版社，2002.

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　　[7]JEANNOT M A，CANTwELLF.Solvent microextraction into a 8ingle drop[J].Anal Chem，1996，68：2236-2240

　　粪大肠菌群是监测水体是否被粪便污染的指示菌，是监测地表水尤其是饮用地表水的重要指标之一。它是总大肠菌群的一部分，其基本性状和总大肠菌群相似。在实验时，将培养温度提高到44.5°C，我们把可以在此条件下生长并发酵产酸产气的，称粪大肠菌群。

　　经典的粪大肠菌群的监测方法是采用多管发酵法，但这种方法具有前期准备时间长、任务繁重;培养过程中操作繁琐的缺点，并且事后还要清洗大量的试管，浪费人力、物力、财力。为此很多厂家研发了大肠菌群的快检纸片。采用纸片法，大大缩短了实验的时间，并且根本不需要再清理大量的试管，减轻了劳动强度，也节约了宝贵的水资源。那么，多管发酵法和纸片法的数据究竟有没有相关性?作者采用某厂生产的大肠菌群的快检纸片通过对比实验旨在探讨这个问题。

　　一、分析方法

　　1、多管发酵法

　　(1)培养基

　　单倍和三倍乳糖蛋白胨培养液(培养液的成分与制备略，下同)

　　EC培养液

　　(2)步骤

　　①水样接种量：将水样充分混匀后，根据水样污染的程度确定水样的接种量，每个样品至少用3个不同的水样量接种，同一接种水样量要有五管。

　　如果接种的体积为10ml，则接种于含有三倍浓度5ml的乳糖蛋白胨培养液的试管内，如果接种量为1ml或者小于1ml，则接种于含有单倍浓度10ml的乳糖蛋白胨培养液的试管内。

　　②初发酵：

　　将接种了水样的试管，在37±0.5°C下培养24±2h，产酸和产气的发酵管表明实验阳性。如产气不明显，可轻拍试管，有小气泡升起的为阳性。

　　③复发酵试验

　　轻微振荡初发酵阳性的发酵管，用3mm接种环将培养物转接到EC培养液中。在44±0.5°C水浴中培养24±2h，培养后立即观察。发酵管产酸产气表明确信试验阳性。

　　④计算和报告结果

　　根据不同接种量的发酵管所出现的阳性结果的数目，从MPN表中查相应的MPN指数，计算出每升水中粪大肠菌群的MPN值。

　　2、纸片法

　　采用某厂生产的大肠菌群快检纸片

　　①水样接种量：将水样充分混匀后，根据水样污染的程度确定水样的稀释倍数，每个样品至少用3个不同的水样量接种，同一接种水样量要有五个纸片。

　　如果接种的体积为10ml，则接种于大纸片内。如果接种量为1ml或者小于1ml，则接种小纸片内。

　　②发酵试验

　　样品接种后在44±0.5°C的恒温培养箱中培养10-16小时后，观察结果。

　　③计算和报告结果

　　纸片说出现红点，其周围呈黄色者为阳性。根据不同接种量的纸片所出现的阳性结果的数目，从MPN表中查相应的MPN指数，计算出每升水中粪大肠菌群的MPN值。

　　二、t检验的结果

　　根据成对样本的假设检验，对这2组数据进行成对数据平均数的比较，看它们有无显著性差异。

　　(公式略)

　　计算结果：t=0.648,查“t值表”，df=14-1=13,t0.01,13=3.012,现实得t0.01。

　　推断：认为2种试验方法没有显著性差异。

　　三、结论

　　纸片法和多管发酵法监测的结果没有显著性差异，用纸片法取代多管发酵法完全可行。

　　(一)与传统的多管发酵法相比，纸片法具有如下优点：

　　1、时间短——10-16小时出检测结果，大大缩短了监测时间;

　　2、降低了监测人员的工作强度——省去了烦琐的前期培养基的配制、分装、灭菌，后期洗刷试管，中期重新接种、培养等工作;

　　3、结果易于判断——根据颜色识别，不用费力观察气泡，检测结果判定简单直观;

　　(二)在使用纸片法时，笔者认为需要注意以下几点：

　　1、对取样量为1ml的纸片，移液管要在纸片的中央放液，使样品均匀的向四周扩散。

　　2、取样量为10ml的纸片，因为水样不能完全被纸片吸收，要尽量避免接种后和培养时水样流出，造成误差。