⚗️ 水中有机氯杀虫剂（HCH、DDT、艾氏剂、狄氏剂…）、多氯联苯和氯苯——正己烷液液萃取与GC-ECD
三句话速览
把样品（约1 l，装于棕色瓶中，pH 5–7.5）用30 ml正己烷（或石油醚、庚烷）振荡至少10 min或用转速不低于1000 r/min的搅拌器萃取，萃取液经硫酸钠干燥，在Kuderna-Danish装置或旋转蒸发仪上浓缩至不少于0。该检测依据 PN-EN ISO 6468:2002 (ISO 6468:1996)；检出限：有机氯杀虫剂和氯苯1–10 ng/l；PCB 1–50 ng/l（有机物含量低的水）。整个程序共 6 个步骤；主要用于：饮用水和地下水——ng/l水平的有机氯杀虫剂残留（HCH/林丹、DDT及其代谢物、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯）、地表水和废水——PCB（同族体28、52、101、138、153、180、194）和氯苯（HCB、PeCB、TeCB、TCB）；按Dz.U. 2019 poz. 1311为参比方法、水环境中优先物质和持久性有机污染物（POP）的监测。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 6468:2002 (ISO 6468:1996)
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 6
- 检出限: 有机氯杀虫剂和氯苯1–10 ng/l；PCB 1–50 ng/l（有机物含量低的水）
- 萃取: 约1 l样品；30 ml正己烷／石油醚／庚烷，振荡至少10 min（再用20–30 ml重复两次），或用转速不低于1000 r/min的搅拌器搅拌至少10 min（高速搅拌器在4 °C下2 min）；回收率不低于60 %
- 浓缩: Kuderna-Danish：蒸发器浓缩至5 ± 1 ml，再用Snyder微型柱或氮气吹至1 ml以下（水浴 ≤ 40 °C）；旋转蒸发仪：浓缩至不少于0.6 ml，压力不低于340 mbar，水浴 ≤ 50 °C；低于0.5 ml时加癸烷／十二烷保留剂
概述
ISO 6468:1996描述了测定饮用水、地下水、地表水和废水中若干有机氯杀虫剂、多氯联苯（PCB）和氯苯（不含一氯苯和二氯苯）的方法；适用于悬浮物含量不超过0.05 g/l的样品——存在有机质、悬浮物和胶体时干扰更多，检出限更高。该方法给出的是各个PCB同族体的信息，而不是PCB总量。有机物含量低的水的检出限（表1）：有机氯杀虫剂（α-、β-、γ-、δ-、ε-HCH，o,p'-和p,p'-DDE、-DDD、-DDT，甲氧滴滴涕，艾氏剂，狄氏剂，异狄氏剂，七氯及其环氧化物，α-和β-硫丹）视化合物不同为1–10 ng/l；氯苯（三氯苯、四氯苯、五氯苯、六氯苯、PCNB）1–10 ng/l；PCB 28、52、101、138、153、180、194——1–50 ng/l。在很低的浓度下，污染问题至关重要——低于10 ng/l时需要特别小心。任何在无法区分的保留时间上给出ECD响应的物质都会干扰；实际上其中许多可通过萃取和净化除去，使用两根极性不同的毛细管柱通常已足够（结果按最高浓度处理）。2019年的条例（Dz.U. 2019 poz. 1311［2019年《法律公报》第1311项］）把PN-EN ISO 6468列为废水中艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、HCB、HCH、其他杀虫剂、三氯苯和PCB的气相色谱参比方法（例如DDT的可检出水平为1 µg/l，HCB为0.5–1 µg/l）。在波兰它以PN-EN ISO 6468:2002（波兰语版）施行。
在PWr（弗罗茨瓦夫理工大学）的教材《Chemia wody》中，有机氯农药的测定依据PN-EN ISO 6468:2002（用正己烷萃取——无悬浮物的样品1 h，含悬浮物的4 h；蒸馏浓缩至约2 cm³，不得蒸干；在弗罗里硅土上净化；配⁶³Ni检测器的GC-ECD，Zebron MultiResidue-1色谱柱，进样口和柱温195 °C，检测器185 °C，99.9 %氩气；测定水平γ-HCH 0.0005、DDE 0.002、DDD 0.003、DDT 0.005、甲氧滴滴涕0.010 µg/dm³；结果取两次相差不超过15 %的测定值的平均数），另一种方法是PN-EN 16693（圆盘固相萃取与GC-MS）。
方法原理
用萃取溶剂对有机氯杀虫剂、氯苯和多氯联苯进行液液萃取；把挥发性较低的组分浓缩并在必要时净化后，用带电子捕获检测器的气相色谱法分析萃取液。试剂：纯化水（离子交换或活性炭）、萃取溶剂——正己烷、石油醚或庚烷（回收率不低于60 %时可用其他溶剂；“农残级”溶剂须经把200 ml浓缩至1 ml检验）、无水硫酸钠（在500 ± 20 °C下灼烧4 h）、作为"保留剂"的癸烷或十二烷、干燥氧化铝（500 °C，4 h）和去活化氧化铝（7 % ± 0.2 %水，2 h）、氧化铝／硝酸银（0.75 g AgNO₃溶于0.75 ml水 + 4.0 ml丙酮 + 10 g去活化Al₂O₃；避光，4 h内使用）、硅胶63–200 µm（500 ± 30 °C约14 h；用3 %水去活化，24 h内使用）、甲苯、无过氧化物的乙醚、用丙酮洗过的沸石、纯的或有证标准物质（储备液如50 mg／100 ml，溶于丙酮、戊烷、正己烷、二甲苯或异辛烷；在4 °C避光条件下约稳定1年）、中间溶液（通常10 µg/ml；6个月）和工作溶液（在ng/ml范围内至少5个浓度；1个月）、用于加标的与水混溶的溶剂（丙酮、甲醇、DMF）。仪器：带ECD和毛细管柱的气相色谱仪（玻璃或石英，内径 < 0.4 mm，25–60 m；柱上进样口或带玻璃衬管的进样口；恒温和程序升温的柱箱）、1–5 l分液漏斗（玻璃旋塞用正己烷洗过，或用PTFE旋塞）、高速搅拌器和PTFE磁力搅拌子、微型分离器、带Snyder微型柱的Kuderna-Danish装置、旋转蒸发仪、干燥柱（5–7 g Na₂SO₄，柱层7–10 cm，如10 × 250 mm）、净化柱（Al₂O₃/AgNO₃ 10 × 250 mm；硅胶——大柱19 × 400 mm或微型柱）、微升注射器；玻璃器皿用洗涤剂、铬酸洗液或过二硫酸盐洗液清洗，用正己烷冲洗或在200 °C下烘烤至少12 h（校准过的玻璃器皿除外），并随机检查空白。样品：1–5 l棕色玻璃瓶，配磨口塞或PTFE衬垫瓶盖（不得用塑料），装至80–90 %；pH 5–7.5（采样后立即调节）；硫丹另取一份pH 2的样品；在约4 °C下避光保存，尽快萃取（最好在24 h内）；干燥后的萃取液可在4 °C下存放至多两个月，不得蒸干。水的体积通过在萃取前和倒空后称量瓶子确定。校准：a）工作溶液直接进样（1–10 µl）——线性、保留时间、相对响应；b）用加标水样对整个过程进行校准（至少5个水平，如1–200 ng/l，每升加入的溶剂少于1 ml），由此计算每种分析物的回收率；每日重新校准；用纯水做贯穿整个过程的空白——数值超过最低结果的10 %时须查明原因。
应用领域
- 饮用水和地下水——ng/l水平的有机氯杀虫剂残留（HCH/林丹、DDT及其代谢物、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯）
- 地表水和废水——PCB（同族体28、52、101、138、153、180、194）和氯苯（HCB、PeCB、TeCB、TCB）；按Dz.U. 2019 poz. 1311为参比方法
- 水环境中优先物质和持久性有机污染物（POP）的监测
- 悬浮物含量低（≤ 0.05 g/l）的样品——带污染控制的痕量分析
- 配备GC-ECD和两根极性不同毛细管柱的实验室；也可采用固相萃取后的GC-MS（PN-EN 16693）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 检出限 | 有机氯杀虫剂和氯苯1–10 ng/l；PCB 1–50 ng/l（有机物含量低的水） |
| 萃取 | 约1 l样品；30 ml正己烷／石油醚／庚烷，振荡至少10 min（再用20–30 ml重复两次），或用转速不低于1000 r/min的搅拌器搅拌至少10 min（高速搅拌器在4 °C下2 min）；回收率不低于60 % |
| 浓缩 | Kuderna-Danish：蒸发器浓缩至5 ± 1 ml，再用Snyder微型柱或氮气吹至1 ml以下（水浴 ≤ 40 °C）；旋转蒸发仪：浓缩至不少于0.6 ml，压力不低于340 mbar，水浴 ≤ 50 °C；低于0.5 ml时加癸烷／十二烷保留剂 |
| 净化 | Al₂O₃/AgNO₃柱（1.0 g）+ Al₂O₃（2.0 g）+ Na₂SO₄，用30 ± 1 ml洗脱；硅胶（1 g）——分别用2.5/2.5/8 ml正己烷、8 ml正己烷／甲苯95:5、16 ml 90:10、8 ml正己烷／乙醚99.5:0.5分段洗脱 |
| GC-ECD | 毛细管柱 < 0.4 mm × 25–60 m，两根极性不同；进样1–10 µl（与校准时相同） |
| 样品 | 1–5 l棕色玻璃瓶（装80–90 %），pH 5–7.5，4 °C避光，24 h内萃取；硫丹另取pH 2的样品；空白 ≤ 最低结果的10 % |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 6468:2002 (ISO 6468:1996)
- 标准名称（波兰语）
- Jakość wody — Oznaczanie wybranych chloroorganicznych insektycydów, polichlorowanych bifenyli i chlorobenzenów — Metoda chromatografii gazowej po ekstrakcji ciecz-ciecz
- 标准名称（英语）
- Water quality — Determination of certain organochlorine insecticides, polychlorinated biphenyls and chlorobenzenes — Gas chromatographic method after liquid-liquid extraction
分步操作程序
-
采样与保存
按ISO 5667-1/-2采入1–5 l棕色玻璃瓶（不得用塑料），装至80–90 %；采样后立即把pH调至5–7.5（硫丹——另取一份pH 2的样品）；在约4 °C下避光保存，远离浓溶液；尽快萃取（24 h内）。通过在倒空前后称量瓶子确定水的体积。
-
萃取
瓶子装满时先倒出30–100 ml。方案A：加入30 ml溶剂，振荡至少10 min，转入分液漏斗，把水相倒回瓶中，再用20–30 ml重复萃取两次。方案B：加入20–30 ml溶剂，加盖后用磁力搅拌器在不低于1000 r/min下搅拌至少10 min（或用高速搅拌器在4 °C下搅拌2 min），在微型分离器中加纯化水分相，用移液管取出萃取液。
-
干燥
把萃取液通过已用溶剂洗过的无水Na₂SO₄柱（再用10–20 ml冲洗），或向烧瓶中加Na₂SO₄（振荡1 min，静置5 min，倾析，用10–20 ml冲洗），或把萃取液在−18 °C下冷冻2 h后从冰上倾出（用10 ml冲洗）。
-
浓缩
Kuderna-Danish：加2粒沸石在蒸汽浴上蒸发至5 ± 1 ml，再用Snyder微型柱或缓和的氮气流（水浴 ≤ 40 °C）浓缩至1 ml以下（低于0.5 ml时加保留剂）。旋转蒸发仪：在压力不低于340 mbar、水浴 ≤ 50 °C下浓缩至不少于0.6 ml；定量转入1 ml容量瓶并用溶剂定容。不得蒸干。
-
GC-ECD与必要时的净化
洁净水的萃取液可直接分析：进样1–10 µl（与校准时相同）并把色谱图与标准比较。出现峰重叠时进行净化：在Al₂O₃/AgNO₃柱上（15 ml溶剂，1.0 g Al₂O₃/AgNO₃，2.0 g Al₂O₃，5 mm Na₂SO₄；上样，用2 ml冲洗，用30 ± 1 ml洗脱；整根柱变黑时——换新柱重做），或在硅胶上（正己烷中1 g，0.2 g Na₂SO₄；100 µl萃取液；分别用2.5/2.5/8 ml正己烷、8 ml正己烷／甲苯95:5、16 ml 90:10、8 ml正己烷／乙醚99.5:0.5分段洗脱；约1–2滴/s，氮气约25 mbar）；把各馏分浓缩后分析。
-
校准、空白与结果
用工作溶液直接进样进行校准（线性回归y = m·ρ + b；截距过大时舍去最高的几个浓度），并用加标水样对整个过程进行校准（至少5个水平，如1–200 ng/l；每升溶剂少于1 ml；当天使用）——计算回收率；每日重新校准。做贯穿整个过程的空白（超过最低结果的10 % → 查找原因）。在第二根柱上确认鉴定结果；结果以ng/l或µg/l按最高浓度报出（可能存在共流出）。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带电子捕获检测器（ECD，⁶³Ni）和毛细管柱（< 0.4 mm，25–60 m）的气相色谱仪 | 柱上进样口或带玻璃衬管的进样口；程序升温；如Zebron MultiResidue-1柱 | — |
| 1–5 l分液漏斗（玻璃旋塞用正己烷洗过，或PTFE旋塞）、高速／磁力搅拌器配PTFE搅拌子、微型分离器 | 在瓶中萃取并分相 | — |
| 带Snyder微型柱的Kuderna-Danish装置、旋转蒸发仪、水浴（≤ 40/50 °C） | 浓缩萃取液 | — |
| 装Na₂SO₄的干燥柱（10 × 250 mm）、净化柱（Al₂O₃/AgNO₃ 10 × 250 mm；硅胶19 × 400 mm或微型柱） | 净化并把PCB与杀虫剂分开 | — |
| 马弗炉500 °C | 灼烧Na₂SO₄、Al₂O₃和硅胶 | — |
| 微升注射器、配PTFE封口的1–5 l棕色玻璃瓶、称量瓶子的天平 | 采样并确定样品体积 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 农残级正己烷（石油醚、庚烷）——经把200 ml浓缩至1 ml检验 | — | 萃取溶剂和标准溶液的稀释剂 |
| 无水硫酸钠（500 °C灼烧4 h） | — | 干燥萃取液 |
| 氧化铝（用7 %水去活化）和氧化铝／硝酸银 | — | 除去极性物质的净化 |
| 硅胶63–200 µm（用3 %水去活化）、甲苯、无过氧化物的乙醚 | — | 把PCB与大多数杀虫剂分开（分段洗脱） |
| 癸烷或十二烷（正己烷中20 g/l，0.1 ml） | — | 防止浓缩至0.5 ml以下时损失的保留剂 |
| 杀虫剂、PCB和氯苯的纯／有证标准物质（储备液、约10 µg/ml的中间溶液、ng/ml的工作溶液）；丙酮／甲醇／DMF | — | 直接校准和整个过程的校准（水样加标） |
职业健康与安全
- 有机氯杀虫剂和PCB有毒、持久并可生物蓄积——戴手套，在通风柜中操作，标准物质用量尽可能少，废物须处置
- 正己烷、石油醚、甲苯、乙醚——易燃；乙醚会生成过氧化物（应使用无过氧化物的乙醚）
- 清洗玻璃器皿的铬酸／过二硫酸盐洗液——强腐蚀性和强氧化性
- ECD含⁶³Ni放射源——按放射源相关法规操作
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 6468:2002 (ISO 6468:1996) — 《Water quality — Determination of certain organochlorine insecticides, polychlorinated biphenyls and chlorobenzenes — Gas chromatographic method after liquid-liquid extraction》。
该方法的原理是什么？
用萃取溶剂对有机氯杀虫剂、氯苯和多氯联苯进行液液萃取；把挥发性较低的组分浓缩并在必要时净化后，用带电子捕获检测器的气相色谱法分析萃取液。试剂：纯化水（离子交换或活性炭）、萃取溶剂——正己烷、石油醚或庚烷（回收率不低于60 %时可用其他溶剂；“农残级”溶剂须经把200 ml浓缩至1 ml检验）、无水硫酸钠（在500 ± 20 °C下灼烧4 h）、作为"保留剂"的癸烷或十二烷、干燥氧化铝（500 °C，4 h）和去活化氧化铝（7 % ± 0.
测量范围和准确度是多少？
检出限：有机氯杀虫剂和氯苯1–10 ng/l；PCB 1–50 ng/l（有机物含量低的水）；萃取：约1 l样品；30 ml正己烷／石油醚／庚烷，振荡至少10 min（再用20–30 ml重复两次），或用转速不低于1000 r/min的搅拌器搅拌至少10 min（高速搅拌器在4 °C下2 min）；回收率不低于60 %；浓缩：Kuderna-Danish：蒸发器浓缩至5 ± 1 ml，再用Snyder微型柱或氮气吹至1 ml以下（水浴 ≤ 40 °C）；旋转蒸发仪：浓缩至不少于0.6 ml，压力不低于340 mbar，水浴 ≤ 50 °C；低于0.5 ml时加癸烷／十二烷保留剂；净化：Al₂O₃/AgNO₃柱（1.0 g）+ Al₂O₃（2.0 g）+ Na₂SO₄，用30 ± 1 ml洗脱；硅胶（1 g）——分别用2.5/2.5/8 ml正己烷、8 ml正己烷／甲苯95:5、16 ml 90:10、8 ml正己烷／乙醚99.5:0.5分段洗脱。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 6 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
带电子捕获检测器（ECD，⁶³Ni）和毛细管柱（< 0.4 mm，25–60 m）的气相色谱仪、1–5 l分液漏斗（玻璃旋塞用正己烷洗过，或PTFE旋塞）、高速／磁力搅拌器配PTFE搅拌子、微型分离器、带Snyder微型柱的Kuderna-Danish装置、旋转蒸发仪、水浴（≤ 40/50 °C）、装Na₂SO₄的干燥柱（10 × 250 mm）、净化柱（Al₂O₃/AgNO₃ 10 × 250 mm；硅胶19 × 400 mm或微型柱）、马弗炉500 °C、微升注射器、配PTFE封口的1–5 l棕色玻璃瓶、称量瓶子的天平。
该检测用于哪些场景？
饮用水和地下水——ng/l水平的有机氯杀虫剂残留（HCH/林丹、DDT及其代谢物、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯）；地表水和废水——PCB（同族体28、52、101、138、153、180、194）和氯苯（HCB、PeCB、TeCB、TCB）；按Dz.U. 2019 poz. 1311为参比方法；水环境中优先物质和持久性有机污染物（POP）的监测；悬浮物含量低（≤ 0.05 g/l）的样品——带污染控制的痕量分析；配备GC-ECD和两根极性不同毛细管柱的实验室；也可采用固相萃取后的GC-MS（PN-EN 16693）。
需要采取哪些安全防护措施？
有机氯杀虫剂和PCB有毒、持久并可生物蓄积——戴手套，在通风柜中操作，标准物质用量尽可能少，废物须处置；正己烷、石油醚、甲苯、乙醚——易燃；乙醚会生成过氧化物（应使用无过氧化物的乙醚）；清洗玻璃器皿的铬酸／过二硫酸盐洗液——强腐蚀性和强氧化性；ECD含⁶³Ni放射源——按放射源相关法规操作。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 6468。