Preparation of Certified Reference Materials of Organochlorine Pesticides and Polychlorinated Biphenyls in Chinese Typical Soils
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摘要:
目前在我国有1个有机氯农药(OCPs)分析标准物质, 3个多氯联苯(PCBs)分析标准物质; 国际上欧洲有1个OCPs分析标准物质和2个PCBs分析标准物质。美国、国际原子能机构和日本等组织研制了沉积物中OCPs、PCBs和多环芳烃的有机分析标准物质, 这些标准物质的基质性质、浓度水平与我国地质样品基质性质、实际污染情况不符。本文针对我国土壤类型的分布特点、污染特征及实际样品检测情况, 采集典型地区的土壤作为候选物, 利用传统的气相色谱-质谱法、气相色谱-串联质谱法、气相色谱-电子捕获检测器法和新技术方法——同位素稀释质谱法, 严格按照国家一级标准物质技术规范和相关标准研制了6个土壤有机分析标准物质(编号为GBW07469~GBW07474), 基本涵盖了我国典型土壤类型, 包括褐土、水稻土、黄壤土和草甸土; 定值化合物包括全国地质大调查必测的8种OCPs(α-666、β-666、γ-666、δ-666、p, p'-DDE、p, p'-DDD、o, p'-DDT、p, p'-DDT)和选测的7种PCBs(PCB28、52、101、118、153、138、180), 含量范围为3.9 μg/kg~2.31 mg/kg。此批标准物质的基质性质、目标组分的浓度水平和污染特征与实际环境样品具有较好的一致性, 而且目标物种类多, 含量范围宽, 可以满足我国不同地区、不同程度污染的土壤样品中OCPs和PCBs同时测定的质量监控需求。
Abstract:In China, there is only one certified reference material (CRM) of organochlorine pesticide (OCPs) and three CRMs of polychlorinated biphenyls (PCBs) in soil. Internationally, there is one CRM of OCPs and two CRMs of PCBs in soil in Europe. The National Institute of Standards and Technology (NIST) of the USA, the National Metrology Institute of Japan (NMIJ), and the International Atomic Energy Agency (IAEA) have developed sediment CRMs for OCPs, PCBs and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). However, the matrix and contamination levels of CRMs of OCPs and PCBs do not match with the actual pollution of soil in China.In this study, according to the distribution of soil types, pollution levels of organic compounds and quality control requirements of soil samples, the typical soils were collected as candidates in China. According to the primary standard material specification, 6 CRMs of OCPs and PCBs in different soil types (GBW07469-GBW07474) have been developed. Based on the results from traditional methods including Gas Chromatography-Electron Capture Detector (GC-ECD), Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS), Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (GC-MS/MS) and new techniques of Gas Chromatography-Isotope Dilution Mass Spectrometry (GC-IDMS), Gas Chromatography-Isotope Dilution Tandem-Mass Spectrometry (GC-IDMS-MS), certified values and expanded uncertainty for 8 OCPs and 7 PCBs are given. Meanwhile, a GC-ID-HRMS method was used to determine PCBs in candidate reference materials for comparison and validation. These CRMs cover most Chinese soil types, including cinnamon, paddy, yellow and meadow soil. The certified values of OCPs and PCBs in soils range from 3.9 μg/kg to 2.31 mg/kg. As the soils used for CRMs were collected from the field, the matrix and contamination levels of OCPs and PCBs are consistent with actual soils. The CRMs can be used in the quality control of OCPs and PCBs detection in soils of different pollution levels in different regions.
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表 1 国内外土壤基质中有机氯农药和多氯联苯分析标准物质研制情况
Table 1. CRMs of OCPs and PCBs in soils
标准物质
来源(国家)个数 标准物质编号 基质 定值组分 中国 4 GBW(E)081518 GBW(E)081519 土壤 多氯联苯 GBW08307 GBW(E)081937 土壤 有机氯农药 欧洲 5 ERM-CC007a 土壤 有机氯农药 BCR-481 土壤 多氯联苯 BAM-U019 BCR-536 沉积物 多氯联苯 LGC6114 美国NIST 3 SRM 1939a 沉积物 多氯联苯 SRM 1941b 积物 有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃 SRM 1944 IAEA 2 IAEA-408 沉积物 有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃 IAEA-417 日本 2 NMIJ CRM 7304-a 沉积物 有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃 NMIJ CRM 7305-a 表 2 GBW07471均匀性检验结果
Table 2. Homogeneity tests for GBW07471
项目 有机氯农药 α-666 β-666 γ-666 δ-666 p, p’-
DDEp, p’-
DDDo, p’-
DDTp, p’-
DDT平均值(ng/g) 238 538 56.5 50.4 339 93.2 148 553 样品数 25 25 25 25 25 25 25 25 最小值(ng/g) 215 481 52.0 45.9 300 73.4 130 464 最大值(ng/g) 272 588 63.2 55.9 394 131 166 638 RSD(%) 5.19 5.24 5.04 5.64 6.57 17.5 6.85 6.83 F实测值 1.702 1.521 1.216 1.550 1.409 1.655 1.407 1.696 ubb 5.39 10.9 0.739 1.12 7.73 6.93 3.52 16.4 项目 多氯联苯 PCB28 PCB52 PCB101 PCB118 PCB153 PCB138 PCB180 平均值(ng/g) 1162 310 102 136 14.3 17.6 6.77 样品数 25 25 25 25 25 25 25 最小值(ng/g) 1063 292 92.6 119 13.3 16.5 5.67 最大值(ng/g) 1327 324 109 154 15.2 18.7 8.04 RSD(%) 3.56 2.71 3.69 6.78 3.38 3.24 9.19 F实测值 1.014 1.313 1.246 1.674 1.651 1.577 1.455 ubb 2.87 2.59 1.04 3.97 0.204 0.230 0.226 表 3 GBW07471长期稳定性检验数据(-18℃)
Table 3. Stability tests for GBW07471(-18℃)
化合物测定值(ng/g) t检验 2012年
5月2012年
6月2012年
8月2012年
11月2013年
4月b1 t0.05·s(b1) us α-666 - - - - - -1.91 6.10 23.0 β-666 552 575 572 569 549 -1.09 5.03 19.0 γ-666 53.5 50.7 49.8 54.4 50.8 -0.047 0.92 3.48 δ-666 50 45.6 40.6 46.6 43.4 -0.29 1.50 5.66 PCB28 1220 1203 1123 1242 1143 -3.82 22.2 83.7 PCB52 292 308 319 290 309 0.363 5.67 21.4 PCB101 115 108 95.1 107 109 -0.072 3.37 12.7 p, p'-DDE 368 337 372 343 349 -0.91 6.9 26.0 PCB118 137 128 122 132 113 -1.49 2.74 10.3 p, p'-DDD 94.6 87.2 103 85.8 86.7 -0.65 3.09 11.7 o, p'-DDT 144 114 130 153 142 1.3 6.38 24.1 PCB153 16.1 14.5 15.7 14.7 15.7 -0.0077 0.32 1.23 p, p'-DDT 534 507 522 557 519 0.337 8.79 33.2 PCB138 18.4 16.5 18.8 18.2 18.7 0.084 0.393 1.48 PCB180 6.56 7.88 6.27 6.76 6.84 -0.017 0.281 1.06 表 4 定值化合物认定值及不确定度
Table 4. Certified values and uncertainties for compounds
标准物质
名称标准物质
编号认定值及
不确定度(ng/g)有机氯农药的特性量值 α-666 β-666 γ-666 δ-666 p, p’-DDE p, p’-DDD o, p’-DDT p, p’-DDT 土壤中有机氯农药
和多氯联苯成分
分析标准物质GBW07469 认定值 175 395 33.2 42.1 108 114 160 609 UCRM 25 34 9.2 9.9 18 28 25 86 k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 GBW07470 认定值 650 907 161 104 382 228 493 21.2×102 UCRM 68 99 41 29 45 75 76 3.0×10 2 k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 GBW07471 认定值 229 561 51.8 49 369 107 146 511 UCRM 53 48 8.0 14 61 34 55 82 k 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 GBW07472 认定值 8.4 15.5 6.5 3.9 342 36 24 225 UCRM 2.1 4.3 2.8 1.6 61 12 11 67 k 2.13 2.13 2.13 2.14 2.13 2.14 2.13 2.13 土壤中有机氯农药成分分析标准物质 GBW07473 认定值 23.1×102 684 176 20.6 360 295 52 232 UCRM 2.9×102 77 44 8.0 57 91 18 56 k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 标准物质
名称标准物质
编号认定值
及不确定度多氯联苯的特性量值 PCB28 PCB52 PCB101 PCB118 PCB153 PCB138 PCB180 土壤中有机氯农药
和多氯联苯成分
分析标准物质GBW07469 认定值 74 (13.2) - - - - - UCRM 12 - - - - - - k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 GBW07470 认定值 16.2 - - - - - - UCRM 4.9 - - - - - - k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 GBW07471 认定值 11.8×10 2 291 109 126 16.5 18.6 7.0 UCRM 1.9×10 2 49 29 25 3.2 3.7 2.6 k 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.18 GBW07472 认定值 400 253 230 192 118 151 41.3 UCRM 59 33 55 40 30 31 8.7 k 2.13 2.13 2.14 2.13 2.13 2.13 2.13 土壤中多氯联苯成分分析标准物质 GBW07474 认定值 9.1×102 6.2×102 5.6×102 396 276 384 102 UCRM 1.4×102 1.1×102 1.5×102 79 52 93 34 k 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.14 2.13 注:括号内数据代表参考值;“-”表示未检出。 -
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[3] doi: 10.1007/BF00322319
[4] doi: 10.1021/ac00103a006
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