專利名稱：環(huán)境水樣中pfos的光散射/熒光比率測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境分析領(lǐng)域，特別是環(huán)境水樣中PFOS的檢測方法。
技術(shù)背景
全氟辛烷磺酸(PF0Q是近年來最受關(guān)注的典型全氟化合物之一。由于PFOS的疏水疏油特點(diǎn)，已被作為表面防污處理劑，中間體和表面活性劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用行業(yè)。由于PFOS的持久性、生物累積潛力、毒性及其廣泛的生產(chǎn)和使用，對環(huán)境污染的廣度和深度已超出人們的預(yù)想，成為繼有機(jī)氯農(nóng)藥、二惡英之后日益引起重視的新型持久性有機(jī)污染物。鑒于PFOS的危害性及相關(guān)規(guī)定，建立簡單、快速、靈敏的PFOS分析檢測方法，將為其環(huán)境污染監(jiān)測及安全性評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。
目前，用于PFOS分析主要有高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC/MS/MS)、高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC/MQ、氣質(zhì)聯(lián)用(GC/MQ等色譜分析方法。這些方法均因儀器昂貴、不利于普及。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于發(fā)明一種成本低、簡單、快速檢測環(huán)境水樣中PFOS的方法。
本發(fā)明采用共振光散射分析法，在比色管中依次加入羅丹明B (RhB)溶液(鄰苯二酚類MiB英文名稱Iihodamine B)、BR緩沖液，旋渦均勻，再加入經(jīng)預(yù)處理后的待測水樣；漩渦混勻后用超純水定容，漩渦混勻后，在熒光分光光度計(jì)以332 nm激發(fā)，掃描220 650 nm的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2. 5 nm,電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；以340 nm處的光散射強(qiáng)度(I湖)與596 nm處的熒光強(qiáng)度(F596 )之比 I3J F596對環(huán)境水樣中是否含有PFOS進(jìn)行初步定性分析和定量分析。
如被檢水樣中含有PF0S，則其與IihB能形成離子締合物，導(dǎo)致340 nm處散射信號增強(qiáng)，596 nm處的熒光信號降低。采用光散射/熒光比率分析法，如340 nm處散射信號增強(qiáng)，596 nm處的熒光信號降低，則水樣中含有PF0S，反之，則水樣中不含PF0S。該方法檢測限為17.06 nmol/L，且加樣完成即可檢測。
進(jìn)一步還可對環(huán)境水樣中含有的PFOS進(jìn)行定量分析在比色管中依次加入羅丹明B溶液，BR緩沖液，旋渦均勻，再加入不同濃度的PFOS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；漩渦混勻后用超純水定容，漩渦混勻后，立即在熒光分光光度計(jì)上以332 nm激發(fā)，掃描220 650 nm的發(fā)射光譜， 激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2. 5 nm,電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；然后以340 nm處的光散射強(qiáng)度(/34(1 )與596 nm處的熒光強(qiáng)度(F596 )之比/34(1/ Z7596對相應(yīng)的PFOS濃度作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，最后用標(biāo)準(zhǔn)加入法定量檢測環(huán)境水樣中PFOS的含量。
上述方法中，羅丹明B溶液加入量為0. 2 mL，濃度為5. OX 10_4 mol/L, BR緩沖液的加入量為0.5 mL, pH 1.81，超純水的量為18. 2 ΜΩ，定容至5 mL。比色管為10 mL的比色管。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、該分析方法簡單，僅為MiB-PFOS 二元體系。
2、該方法快速，加樣完成后即可立即檢測。
3、該方法檢測成本低，所需儀器僅為普通熒光分光光度計(jì)。
4、靈敏度高，可達(dá)ng/mL，結(jié)合PFOS的分離富集，檢測限可低至ng/L。
總之，本方法用于環(huán)境水樣中的PFOS檢測，具有簡單、快速、檢測成本低的特點(diǎn)， 有利于實(shí)際推廣和應(yīng)用，能夠滿足環(huán)境水樣分析的實(shí)際需要，對我國評估PFOS的使用和排放、環(huán)境生態(tài)損傷及健康影響，并對制定控制對策、解毒方案和相關(guān)法律法規(guī)提供依據(jù)。同時(shí)也為政府部門監(jiān)管環(huán)境中PFOS污染提供分析技術(shù)支持。


圖1為IihB與PFOS相互作用的光散射-熒光光譜圖。
1. RhB; 2 3. PFOS-RhB ； cEhB: 20. 0 ymol/L; cPF0S (μ mol/L) : 1，0.0; 2， 4.0; 3，8.0. ρΗ 1.81ο具體實(shí)施方式
一、定性檢測檢測方法光散射/熒光比率分析法。
儀器F-2700型熒光分光光度計(jì)(日本日立公司)，用來記錄和測定共振光散射/ 熒光發(fā)射光譜圖。
試劑PF0S標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度大于98. 0%,梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)；羅丹明B。
工作溶液直接用超純水(18. 2 ΜΩ)配制1.0X10_4 mol/L的PFOS溶液和 5. OX ΙΟ"4 mol/L羅丹明B溶液。用BR緩沖溶液控制體系的酸度，試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為超純水(18. 2 ΜΩ)。
操作方法、初步分析光散射/熒光比率分析法。
在10 mL比色管中依次加入0.2 mL濃度為5.0X10_4 mol/L的羅丹明B溶液，0. 5 mL PH 1.81的BR緩沖液，旋渦均勻，再加入經(jīng)預(yù)處理后的待測水樣；漩渦混勻后用18.2 ΜΩ超純水定容至5 mL，漩渦混勻后，立即在熒光分光光度計(jì)上以332 nm激發(fā)，掃描220 650 nm的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2. 5 nm,電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；觀察是否340 nm處的光散射信號增強(qiáng)且596 nm處的熒光信號降低。
結(jié)果若340 nm處的光散射信號增強(qiáng)且596 nm處的熒光信號降低，如圖1中2和3所示，表明水樣中含有PF0S。
反之，表明水樣中PFOS含量低于檢出限。
二、定量分析檢測方法光散射/熒光比率分析法。
儀器F-2700型熒光分光光度計(jì)(日本日立公司)，用來記錄和測定共振光散射/ 熒光發(fā)射光譜圖強(qiáng)度。
試劑PF0S標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度大于98. 0%,梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司)；羅丹明B。
工作溶液直接用超純水(18. 2 ΜΩ)配制1.0X10_4 mol/L的PFOS溶液和 5. OX ΙΟ"4 mol/L羅丹明B溶液。用BR緩沖溶液控制體系的酸度，試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為超純水(18. 2 ΜΩ)。
操作方法、初步分析光散射/熒光比率分析法。
在10 mL比色管中依次加入0. 2 mL濃度為5. OXlO"4 mol/L的RhB溶液，0. 5 mL PH 1. 81的BR緩沖液，旋渦均勻，再加入不同濃度的PFOS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；漩渦混勻后用18. 2ΜΩ 超純水定容至5 mL，漩渦混勻后，在熒光分光光度計(jì)上以332 nm激發(fā)，掃描220 650 nm 的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2. 5 nm，電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；以340 nm處的光散射強(qiáng)度(/34(1 )與596 nm處的熒光強(qiáng)度(F艦)之比J34tl/ Fm6 對相應(yīng)的PFOS濃度作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并用標(biāo)準(zhǔn)加入法定量檢測環(huán)境水樣中PFOS的含量。
結(jié)果340 nm處的光散射強(qiáng)度(/34(1 )與596 nm處的熒光強(qiáng)度(F娜)之比J340/ Fm6與PFOS的濃度成正比，如圖1所示，用標(biāo)準(zhǔn)加入法定量檢測環(huán)境水樣中PFOS的含量。
三、待測水樣的預(yù)處理由于環(huán)境水樣中PFOS含量相對較低，通常需要進(jìn)行分離富集預(yù)處理。待測水樣預(yù)處理使用現(xiàn)有的PFOS分離富集方法進(jìn)行，如固相微萃取-高效液相色譜分離技術(shù)，樣品采集后經(jīng)濾膜過濾除去水中懸浮物，使用固相微萃取柱萃取，用甲醇洗脫，后用高純氮?dú)鈸]發(fā)濃縮，經(jīng)HPLC進(jìn)一步分離處理。
權(quán)利要求
1.環(huán)境水樣中PFOS的光散射/熒光比率快速檢測方法，其特征在于采用光散射/熒光比率分析法，在比色管中依次加入羅丹明B溶液、BR緩沖液，旋渦均勻，再加入經(jīng)預(yù)處理后的待測水樣；漩渦混勻后用超純水定容，漩渦混勻后，立即在熒光分光光度計(jì)上以332 nm 激發(fā)，掃描220 650 nm的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2. 5 nm，電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；然后采用光散射/熒光比率分析法，對340 nm處的光散射信號與596 nm處的熒光信號對環(huán)境水樣中是否含有PFOS進(jìn)行初步定性分析，如檢測到 340 nm處的光散射信號增強(qiáng)且596 nm處的熒光信號降低則水樣中含有PF0S，否則，水樣中 PFOS含量低于檢出限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境水樣中PFOS的光散射/熒光比率快速檢測方法，其特征在于進(jìn)一步對環(huán)境水樣中含有的PFOS進(jìn)行定量分析在10 mL比色管中依次加入0.2 mL 濃度為5.0X10—4 mol/L的羅丹明B溶液，0.5 mL pH 1. 81的BR緩沖液，旋渦均勻，再加入不同濃度的PFOS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；漩渦混勻后用18. 2ΜΩ超純水定容至5 mL，漩渦混勻后，立即在熒光分光光度計(jì)上以332 nm激發(fā)，掃描220 650 nm的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2.5 nm，電壓為700 V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖；然后以340 nm處的光散射強(qiáng)度(I A0 )與596 nm處的熒光強(qiáng)度(F娜)之比J34tl/廠596對相應(yīng)的PFOS濃度作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，最后用標(biāo)準(zhǔn)加入法定量檢測環(huán)境水樣中PFOS的含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境水樣中PFOS的光散射/熒光比率快速檢測方法，其特征在于所述羅丹明B溶液加入量為0.2 mL，濃度為5.0X10_4 mol/L，BR緩沖液的加入量為0. 5 mL, pH 1. 81，超純水為18. 2 ΜΩ，定容至5 mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)境水樣中PFOS的光散射/熒光比率快速檢測方法，其特征在于對所述待測水樣預(yù)處理是使用PFOS分離富集方法進(jìn)行，采用固相微萃取-高效液相色譜分離技術(shù)，將樣品采集后經(jīng)濾膜過濾除去水中懸浮物，使用固相微萃取柱萃取，用甲醇洗脫，后用高純氮?dú)鈸]發(fā)濃縮，經(jīng)HPLC進(jìn)一步分離處理。
全文摘要
環(huán)境水樣中PFOS的光散射/熒光比率快速檢測方法，涉及環(huán)境分析領(lǐng)域。采用光散射/熒光比率分析法，在10mL比色管中依次加入0.2mL濃度為5.0×10-4mol/L的羅丹明B溶液，0.5mLpH1.81的BR緩沖液，旋渦均勻，再加入經(jīng)預(yù)處理后的待測水樣；漩渦混勻后用18.2MW超純水定容至5mL，漩渦混勻后，立即在熒光分光光度計(jì)上以332nm激發(fā)，掃描220～650nm的發(fā)射光譜，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為2.5nm，電壓為700V，獲得共振光散射/熒光發(fā)射光譜圖。根據(jù)340nm處的光散射強(qiáng)度(I340)與596nm處的熒光強(qiáng)度(F596)之比I340/F596對環(huán)境水樣中是否含有PFOS進(jìn)行初步定性分析和定量分析。如果340nm處的光散射信號增強(qiáng)且596nm處的熒光信號降低，則水樣中含有PFOS；反之，則水樣中不含PFOS或含量低于檢測限。本方法用于環(huán)境水樣中的PFOS檢測，具有簡單、快速、靈敏的特點(diǎn)，且本方法檢測成本低。
文檔編號G01N21/64GK102507514SQ201110293158
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者代旭, 吳飛, 譚克俊 申請人:西南大學(xué)