防控二噁英推动高分辨质谱成为标准检测手段

10 年前二噁英(Dioxin)还是非常陌生的词汇，如今可以说是家喻户晓。二噁英是一种典型的持久性有机污染物，来源于化工冶金工业、垃圾危废焚烧、造纸以 及生产杀虫剂等产业。日常生活所用的塑料，橡胶和PVC(聚氯乙烯)制品中都含有氯，焚烧过程便会释放出二噁英。二噁英具有“致癌、致畸、致突变”效应， 还有有明显的免疫生殖毒性，可引起细胞免疫与机体免疫功能降低。二噁英在环境中持久存在并随食物链不断传递和积累放大，最终对人类健康造成威胁。《斯德哥 尔摩公约》已将二噁英列为首批POPs，并在全球范围内采取防控行动。我国在《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18458-2001)中规定，二恶英的 排放浓度为1 ngTEQ/m3，《危险废物焚烧污染物控制标准》(GB18484-2001)中已明确规定，二噁英的排放浓度是0.5 ngTEQ/m3。

HPLC/MS/MS 检测模式

二 噁英是多氯二苯并二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)的简称，包含结构和性质非常类似的同系物或异构体共210 种，其中17种2,3,7,8 位被Cl 取代的单体毒性最强。世界卫生组织(WHO)和美国国家环保局(EPA)均推荐检测这17 种二噁英单体，并毒性当量浓度TEQ表示(即：17 种化合物浓度乘以其毒性当量因子后数值的总和)。测定二噁英的方法必须要具有：

● 高灵敏度，检出限达到pg(1pg=10-12g) 级或ppt(10-12) 浓度以下;

● 高选择性，样品中共存干扰成分的含量往往高出二噁英类几个数量级，没有高选择性的方法是不能准确定性的;

高分辨质谱结构示意图

国家环境分析 测试中心二 英国际比对结果

● 高特异性，二噁英类本身是由210 种异构体组成的混合物，要分析的对象为含4~8 氯取代的二噁英， 也有136 种。在繁杂的同系物中必须全部分离2,3,7,8- 位氯代异构体，单独定量，要求方法具有高特异性。

目 前能够满足这一要求的分析设备只有高分辨气相/高分辨质谱(HRGC/HRMS)。在国际原子能机构比对中，该仪器所测数据的准确度名列前茅。因此欧美、 日本等国家制定的二噁英标准分析方法均是采用了分辨率10000以上的质谱作为检测器。如：美国EPA 方法8290、513、TO-9、23 和1613， 欧洲标准化委员会(CEN) 标准EN1948， 日本工业标准JISK0311 和JIS K0312 等方法。目前最先进的HRGC/HRMS对2，3，7，8-T4CDD 的绝对检出限可达25 fg(1fg=10-15g)。

2008 年我国新颁布4 项二英标准分析方法也全部采用HRGC/HRMS，为加强定性定量的准确性，同时采用了同位素稀释法：

●《 水质 二英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法》(HJ77.1-2008);

●《 环境空气和废气 二英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法》(HJ77.2-2008);

●《 固体废物 二英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法》(HJ77.3-2008);

●《 土壤和沉积物 二英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱法》(HJ77.3-2008)。

迄 今为止，国内已建立和正在建设的二英实验室超过20 家，主要有国家环境分析测试中心、中国科学院生态环境研究中心、中国检验检疫科学研究院、中国疾病预防控制中心、中科院水生生物研究所、大连化学物理研究 所、广州地球化学研究所、北京大学、清华大学和浙江大学等。环境保护部在国内按照地域划分两批建设了华南、华东、西南、东北、华北、华中、西北等分中心。

环 境中二英分析属于超痕量、多组分同时分析，必须具备可靠的采样、提取和净化技术、异构体的高效分离定性定量、有效的质量管理等技术条件，同时对操作人员的 要求极高。我国的二英实验室数目虽然不多，但测试能力国际一流，第15 届国际二英实验室间比对考核结果，我国实验室测定的3 个飞灰样品中二英含量的Z 比分数均小于1，结果满意。

来源：实验与分析