硝基氯苯是重要的石油化工有机原料，被广泛应用于医药、橡胶助剂和合成材料等领域[1]，稳定性高且难以生物降解，可导致人体中毒[2]，引起神经系统、肝脏等疾病[3-4]，美国EPA及欧洲共同体均把它们列为优先控制的有毒难降解有机污染物[5]，我国生态环境部也将其中部分物质列入水中优先控制污染物黑名单[6]。
固相萃取技术利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，去除干扰，然后再用少量洗脱剂洗脱，达到分离和富集目标化合物的目的。其具有溶剂用量少、分离效果好、操作简单、省时省力的优点，大大弥补了传统液液萃取的缺陷[7-8]。现根据已有测定硝基氯苯类化合物的方法[9-11]，采用毒性较低的环己烷/丙酮混合溶剂为洗脱溶剂，对水中15种硝基氯苯类化合物进行萃取富集，结合气相色谱仪对其进行分析测定。
1 实验部分 1.1 仪器及试剂仪器：6890 N型气相色谱仪(美国Agilent公司)，配备电子俘获检测器(ECD检测器)；Waters Oasis HLB固相萃取柱(6cc/200 mg，美国Waters公司)；Supelclean LC-Florisil固相萃取柱(0.17 g/mL，美国Supelco公司)；Supelclean LC-18固相萃取柱(0.17g/mL，美国Supelco公司)。
试剂：硝基氯苯类标准溶液(1 000 mg/L，美国Accustandard公司)；环己烷(色谱纯，德国CNW公司)；丙酮(色谱纯，德国CNW公司)；氯化钠(优级纯，上海国药集团化学试剂有限公司)，在马弗炉中550℃下烘干4 h；无水硫酸钠(分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司)，在马弗炉中550℃下烘干4 h。
1.2 实验部分 1.2.1 样品采集与处理样品采集：根据《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)、《水质采样样品的保存和管理技术规定》(HJ 493—2009)及《水和废水监测分析方法》(第四版)中关于样品的采集与保存的要求，将水样采集于棕色具塞硬质玻璃瓶中，不留气泡，4℃下避光保存，7 d内萃取分析。
样品处理：HLB固相萃取柱活化：依次用V(环己烷):V(丙酮)=3:1的混合溶剂5 mL和5 mL甲醇预洗，然后用10 mL超纯水分2次活化HLB柱。实验水样以4~5 mL/min的速度流经活化的HLB柱，当所有水样通过小柱后，加入适量超纯水荡洗试验瓶，继续抽取至无明显液滴滴下后再抽吸约1min，然后用V(环己烷):V(丙酮)=3:1的混合溶剂洗脱固相萃取柱，将洗脱液氮吹、定容至1.0 mL，用气相色谱仪分离目标化合物，ECD检测，以保留时间定性，外标法定量。
1.2.2 气相色谱条件色谱柱：HP-5色谱柱(5%-苯基-甲基聚硅氧烷柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样口温度：250℃；柱流量：1.0 mL/min；模式：恒流模式；进样方式：不分流进样；分流阀打开时间：0.75 min；ECD检测器温度：260℃；尾吹流量：60 mL/min。程序升温：60℃→10℃/min→120℃→3℃/min→175℃(1 min)。该条件下，得到15种硝基氯苯类标准溶液色谱图。
2 结果与讨论 2.1 固相萃取柱的选择硝基苯类化合物标准色谱图见图 1。选择HLB柱、Florisil柱和C18柱这3种固相萃取柱，考察它们对目标化合物的萃取效果，结果见图 2，序号对应的化合物名称参见图 1，下同。
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| 图 1 硝基氯苯类化合物标准色谱图 1.1-氯-3-硝基苯；2. 1-氯-4-硝基苯；3. 1-氯-2-硝基苯；4. 2-氯-6-硝基甲苯；5. 4-氯-2-硝基甲苯；6. 3, 5-二氯硝基苯；7. 4-氯-3-硝基甲苯；8. 2, 5-二氯硝基苯；9. 2, 4-二氯硝基苯；10.3, 4-二氯硝基苯；11. 2, 3-二氯硝基苯；12. 2, 4, 6-三氯硝基苯；13. 1, 2, 3-三氯-4-硝基苯；14. 2, 3, 4, 5-四氯硝基苯；15. 2, 3, 5, 6-四氯硝基苯。 |
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| 图 2 3种固相萃取柱萃取效果比较 |
由图 2可见，HLB柱对目标化合物的回收率基本为80%~105%左右，Florisil柱对目标化合物的回收率整体较HLB柱稍差，为55%~85%。C18柱对目标化合物的回收率只能达到45%~65%左右。这可能是因为HLB柱吸附剂对疏水或亲水污染物都适用，而C18柱更适用于疏水性污染物[13]。所以最终选定固相萃取柱为HLB柱。
2.2 洗脱剂的选择选用正己烷、环己烷、环己烷+丙酮(3:1，V:V)和正己烷+丙酮(3:1，V:V)4种不同的洗脱剂，考察它们对目标化合物的洗脱富集效果，结果见图 3。
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| 图 3 4种固相萃取洗脱剂洗脱效果比较 |
由图 3可见，正己烷、环己烷对目标化合物的回收率只能达到30%~60%左右，正己烷+丙酮对目标化合物的回收率能达到65%~88%左右，环己烷+丙酮对目标化合物的回收率能达到75%~105%左右。所以最终选定洗脱剂为环己烷+丙酮。
2.3 洗脱剂用量的选择考察不同用量的环己烷+丙酮的洗脱富集效果，结果见图 4。
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| 图 4 5种洗脱剂用量下洗脱效果比较 |
由图 4可见，随着洗脱剂用量的增加，目标化合物回收率也随之增加。洗脱量>6 mL时，洗脱效果基本达到平衡。所以最终选定洗脱剂用量为6 mL。
3 方法性能 3.1 标准曲线与方法检出限将标准样品逐级稀释成质量浓度为0.002，0.010，0.10，0.50，1.0，2.0 mg/L的使用液，以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标进行线性拟合，得到标准曲线。根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(HJ 168—2010)，对加入0.1 μg/L标准样品的空白样品(500 mL)进行萃取，平行测定7次，得到方法检出限，结果见表 1。
| 化合物序号 | 标准曲线 | 相关系数(r) | 检出限/(μg·L-1) |
| 1 | y=5 756 x+39.14 | 0.999 9 | 0.022 |
| 2 | y=4 737 x+34.33 | 0.999 9 | 0.016 |
| 3 | y=3 987 x+31.31 | 0.999 8 | 0.021 |
| 4 | y=2 699 x+30.93 | 0.999 7 | 0.015 |
| 5 | y=3 865 x+27.65 | 0.999 8 | 0.011 |
| 6 | y=6 933 x+59.86 | 0.999 8 | 0.016 |
| 7 | y=4 462 x+44.21 | 0.999 8 | 0.015 |
| 8 | y=6 104 x+42.77 | 0.999 0 | 0.015 |
| 9 | y=6 053 x+55.46 | 0.999 8 | 0.020 |
| 10 | y=7 149 x+45.53 | 0.999 9 | 0.021 |
| 11 | y=9 054 x+30.10 | 0.999 9 | 0.025 |
| 12 | y=5 952 x+50.70 | 0.999 8 | 0.040 |
| 13 | y=12 589 x+44.28 | 0.999 9 | 0.022 |
| 14 | y=12 071 x+10.86 | 0.999 9 | 0.021 |
| 15 | y=14 774 x+43.68 | 0.999 9 | 0.023 |
由表 1可知，在所取浓度范围内，15种物质线性良好，相关系数均在0.999以上，检出限范围在0.011~0.040 μg/L，能够满足实验室对此15种硝基氯苯类化合物痕量分析的需要。
3.2 精密度和准确度对空白水样进行加标实验，测定方法的精密度和准确度。将500 mL加标量分别为0.5和2.5 μg/L的水样用以上步骤进行实验，平行测定7个样品，结果见表 2。
| 化合物序号 | 加标量0.5 μg/L | 加标量2.5 μg/L | |||
| 加标回收率/% | RSD/% | 加标回收率/% | RSD/% | ||
| 1 | 87.8~112 | 7.4 | 82.6~119 | 11.2 | |
| 2 | 82.2~104 | 7.3 | 87.4~119 | 8.9 | |
| 3 | 84.0~105 | 7.2 | 82.6~119 | 10.4 | |
| 4 | 86.3~102 | 6.1 | 90.9~115 | 7.9 | |
| 5 | 81.2~97.6 | 6.5 | 90.6~116 | 8.0 | |
| 6 | 89.0~107 | 6.7 | 87.8~114 | 8.4 | |
| 7 | 88.1~106 | 6.4 | 88.6~109 | 9.1 | |
| 8 | 88.5~106 | 6.5 | 86.5~116 | 9.1 | |
| 9 | 87.5~106 | 6.5 | 86.4~118 | 9.4 | |
| 10 | 87.9~106 | 6.7 | 86.3~116 | 9.1 | |
| 11 | 91.7~116 | 8.0 | 85.4~118 | 9.9 | |
| 12 | 86.8~109 | 9.3 | 82.2~112 | 9.5 | |
| 13 | 93.7~109 | 13.9 | 82.5~113 | 9.8 | |
| 14 | 78.0~113 | 11.3 | 76.0~110 | 10.9 | |
| 15 | 73.6~98.2 | 11.7 | 79.3~116 | 11.6 | |
由表 2可知，对空白水样进行加标实验，加标回收率范围为73.6%~119%，相对标准偏差为6.1%~13.9%，精密度和准确度良好。
4 实际水样测定对成分不复杂的地表水样进行测定，仅有1-氯-4-硝基苯检出，检出质量浓度为0.13 μg/L，对其进行加标实验，加标浓度为1.0 μg/L，处理步骤同空白加标，平行测定7个样品，结果见表 3。
| 化合物序号 | 加标回收率/% | RSD/% |
| 1 | 76.7~90.6 | 6.2 |
| 2 | 88.6~105 | 6.0 |
| 3 | 101~118 | 5.8 |
| 4 | 69.4~84.0 | 6.3 |
| 5 | 69.5~84.5 | 6.6 |
| 6 | 71.8~90.4 | 7.6 |
| 7 | 88.0~104 | 6.1 |
| 8 | 78.2~93.3 | 6.3 |
| 9 | 81.9~97.3 | 6.2 |
| 10 | 73.6~88.2 | 6.4 |
| 11 | 77.8~93.0 | 6.6 |
| 12 | 64.5~83.4 | 8.4 |
| 13 | 95.0~97.1 | 15.6 |
| 14 | 77.1~97.2 | 12.1 |
| 15 | 64.1~84.6 | 11.3 |
由表 3可知，对成分不复杂的实际水样进行测定，加标回收率为64.1%~118%，相对标准偏差为5.8%~15.6%，基本能够满足成分不复杂的环境水体中痕量硝基氯苯类化合物的测定。
5 结语实验建立了固相萃取-气相色谱法测定水中痕量硝基氯苯类的方法，固相萃取方法操作简便，精密度和准确度良好。将方法应用于实际水样中，能够基本满足成分不复杂的环境水体中痕量硝基氯苯类化合物的测定。
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