饮用水中消毒副产物检测

固相微萃取（SPME、SPME Arrow） SPME（Solid Phase Micro Extraction）是实验室常用的样品富集方法， PAL 系统提供完全自动化的 SPME-GC 固相微萃取-气相色谱分析和 SPME-LC 固相微萃取-液相色谱分析，适合方法开发，或批量样品分析。SPME 已经成为水质、环境、食品和临床分析中广泛使用的萃取技术之一。SPME 比较适合自动化，因此能减少每个样品消耗的时间，无需手动操作和不需要使用溶剂。 SPME Arrow (patent pending)是固相微萃取领域的一项新技术，结合了高灵敏度和高机械性能的优势。SPME Arrow 有两种尺寸的外径，1.1mm 或1.5mm，因此有很大的吸附相的表面积和体积。 箭型的顶部可以比较容易的穿过瓶垫和进样口隔垫。同传统的 SPME fibers 比较起来，Arrow 的设计更好的保护吸附材料，减少转移过程中分析物的损失。对于 PAL RTC 和 PAL RSI， SPME Arrow 取样已经完全实现自动化，大大提高工作效率。 SPME 步骤：萃取头在样品中进行吸附，到达设定时间后萃取头缩进针头 内，针头移动至进样口脱附。在 SPME 每一个单独的步骤，都可由程序化控制。

OIC-600通用型离子色谱仪采用一体化外观设计，缩短管路距离，提高样品分离度；5.0寸高亮LED触摸显示屏，实时与控制软件数据同步；采用抗干扰电导检测器，消除其他信号干扰；全PEEK流路，更加耐酸碱腐蚀；电导检测器信号12档可调，更加精准检测不同浓度样品。

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本方案使用动态量程电导检测器检测，无需要设定量程，无需调零，可一次进样同时分析高低浓度离子。 本方案参考GB/T5750.10-2006《生活饮用水标准检验方法》制定，按标准要求绘制了5-100μg/L 标准曲线，相关系数0.9997，考虑到标准限值为10μg/L，且多数样品小于此限值，所以为了准确定量，又绘制了2-20μg/L 标准曲线，相关系数0.9998，用于低浓度样品的准确定量。经测试可准确定量饮用水中BrO3-，500μL 进样量，检测限0.14μg/L。

梯度淋洗增加溴酸盐与氯离子分离度，应用动态量程电导检测器，可一次进样同时检测常规阴离子与溴酸盐（在色谱柱允许的前提下），检测灵敏度高，检测范围更宽，无需设定量程，无需调零。

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臭氧消毒因其优点被广泛应用，尤其是桶装水和瓶装水生产行业，但是臭氧消毒的过程中，会将水体中自然存在的溴化物氧化为潜在致癌物——溴酸盐，长期饮用这种高溴酸盐含量的饮品，将增加癌症的患病率。 德国默克饮用水中溴酸盐检测经济解决方案，主要是利用分光光度法的原理，仪器内置标准溴酸盐测量曲线，无需校准，灵敏度高、简便、快速、维护量小、易操作、成本低廉。

本文参考生活饮用水标准检验方法第9部分农药指标13.4项内容，基于EXPEC 5210 LC-MS/MS建立了饮用水中包括2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚在内的3种氯酚类化合物的液相色谱串联质谱应用方法，助力饮用水安全监管。

本文使用岛津离子色谱串联三重四极杆质谱建立了饮用水中高氯酸盐、溴酸盐的检测方法。实验结果表明，在0.2-100 ng/mL浓度范围内，方法线性良好，校准曲线相关系数大于0.999，各校准点准确度在93.0-106.4%之间。0.5 ng/mL标准溶液连续进样6次，峰面积的相对标准偏差小于2.74%，方法精密度良好。0.5 ng/mL、50 ng/mL不同浓度加标回收率在94.3~103.6%之间，相对标准偏差＜1.39%。该方法简单、方便、准确，适用于饮用水中的高氯酸盐、溴酸盐的检测。

本文根据新版GBT5750-2023《生活饮用水卫生标准检验方法》建立了离子色谱法同时测定生活饮用水中的二氯乙酸、三氯乙酸、氯化物、氟化物、硝酸盐、硫酸盐、溴酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐供9种阴离子的方法，供相关人员参考。

为了确保饮用水安全，《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》中对常规阴离子、含氧消毒副产物、卤代乙酸、碘离子、草甘膦及高氯酸的限量指明要求，限量要求如下表1，限量水平从ppb-ppm。《GB/T 5750 生活饮用水标准检验方法》征求意见稿中对各个化合物也推荐了检测方法，完成以上项目其中涉及到的离子色谱方法如下表2。 由表2可知，参照《GB/T 5750 生活饮用水标准检验方法》征求意见稿，完成以上15种不同限量要求的目标离子检测需要重复7次进样，总分析时常为153min；甚至采用不同色谱分析、需要拆卸色谱柱，低效、耗时。针对以上问题，赛默飞方案对国标GB 5749-2022中涉及以上15种离子的分析方法进行优化，将国标中以上项目集成为一针方案，即一针进样可同时完成饮水中ppm级别常规离子（氟离子、氯离子、亚硝酸根、溴离子、硝酸根、硫酸根、磷酸根）、ppb级别含氧消毒副产物（亚氯酸、溴酸盐、氯酸盐）、卤代乙酸（二氯乙酸、三氯乙酸）、草甘膦、碘离子、高氯酸共15种阴离子分析，总分析时间为58min，与国标方法相比可明显提高工作效率；同时本方法采用赛默飞高容量色谱柱AS27，配备淋洗液发生器，可保证ppm级别常规离子与ppb级别低含量离子分离度良好，无相互干扰，检测结果准确、可靠，因此本方法可用于饮用水中以上15种杂质离子同时分析。

氯气，漂白粉和臭氧在消毒过程会产生少量对人体健康不利的副产物，如亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐等[1]。其中溴酸盐已被世界卫生组织和美国EPA列为潜在的致癌物[2]。美国环境保护署（USEPA）和世界卫生组织（WHO）在最新法规中规定饮用水中溴酸盐的含量不得超过10 μg/L。我国《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》建议生活饮用水中溴酸盐的最高含量不允许超过10 μg/L，该标准中亦规定了亚氯酸及氯酸盐均不得超过0.7 mg /L。 卤代乙酸（haloacetic acids，HAAs）是饮用水加氯消毒时氯与水中存在的天然有机物反应生成的一类消毒副产物。通常所说的卤代乙酸包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、溴氯乙酸、一氯二溴乙酸和一溴二氯乙酸等9种。其中以二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）含量最高，致癌风险大，其致癌风险分别是三氯甲烷的50倍和100倍[3]。因此，美国环境保护署（USEPA）规定饮用水中二氯乙酸，三氯乙酸的含量均不得超过30 μg/L，而世界卫生组织（WHO）则规定饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的含量分别不得超过50和100 μg/L。我国最新的饮用水规范《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》[4]中建议生活饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的最高含量分别不允许超过50 μg/L和100μg/L。 本文采用高容量的IonPac AS27阴离子交换色谱柱（柱 温：30°C），同时分析饮用水中5种消毒副产物（即亚氯酸盐、溴酸盐、氯酸盐、DCAA和TCAA），目标物与常规离子之间分离度良好，无相互干扰。与传统气相及液相方法相比，本方法分析卤代乙酸无需衍生化，直接进样即可，方便、快捷、高效；同时本方法采用OH体系，与碳酸体系相比，系统背景及噪声更低，低含量的消毒副产物检测结果更加准确、可靠。

新标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2022于2023年4月1日正式实施。也是该项标准经过16年后再次更新，水质指标由GB 5749-2006的106项调整为97项，包括常规指标43项和扩展指标54项。 其中，GB 5749-2022中将五种消毒副产物：二氯乙酸、三氯乙酸、溴酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐列为水质常规检测指标。2023年3月全新发布的GB 5750-2023中详细规定了五种消毒副产物的检测方法。

大疫之后，2023，我们将迎来崭新的世界，接下来各行各业的工作都将如火如荼的开展。今年，你身边的工具都准备好了吗？你的仪器搭档都到位了吗？别担心，接下来一段时间我们将和您一起梳理，争取为各行各业的你提供全面的服务，成为您的仪器顾问，为您排忧解难。 民以食为天，今天我们就从生命之源“水”开始聊起。提到水，我们不得不提经历了16年锤炼的新标准GB5749，GB/T5750《生活饮用水标准检验方法》也将在今年走进实验室。那么新国标对于离子色谱有哪些要求呢？需不需要再买一台新仪器呢，现有仪器需不需要升级呢？那么接下来我们一起来梳理下。

消毒副产物（Disinfection by-products，DBPs）是指用消毒剂对饮用水消毒时，消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的化合物。随着水处理技术的发展，人们对水处理中产生的各类消毒副产物的研究也日益关注。氯气，漂白粉和臭氧在消毒过程会产生少量对人体健康不利的副产物，如亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐等[1]。溴酸盐是饮用水中臭氧消毒的副产物，已被世界卫生组织和美国EPA列为潜在的致癌物[2]。美国环境保护署（USEPA）和世界卫生组织（WHO）在最新的饮用水法规中规定饮用水中溴酸盐的含量不得超过10 μg/L。我国《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》建议生活饮用水中溴酸盐的最高含量亦不允许超过10 μg/L。

本方法采用离子色谱法，使用青岛睿谱RPIC-2017型离子色谱仪，REEPO-HA1色谱柱，WLK-12A抑制器，淋洗液发生器产生10mM氢氧化钾淋洗液，等度淋洗30分钟完成三种消毒副产物的洗脱，线性相关系数0.9991~0.9995。加标回收率99.77%~107.65%，基线噪声低，灵敏度高，线性较好，达到测试要求。

本文参考HJ 1050-2019《 水质 氯酸盐、亚氯酸盐等的测定 离子色谱法》，采用IC-2800离子色谱仪及EG-100淋洗液自动发生器对自来水中的五种消毒副产物进行了同时检测。结果表明，该方法具有无需进行样品预浓缩、操作简便、灵敏度高等优点，可以有效地监控水中的消毒副产物的变化。