卤代乙酸分析

卤代乙酸及其法规

卤代乙酸 (HAA) 是在水氯化过程中产生的消毒副产物 (DBP)，该物质被发现可增加患癌的风险。在消毒过程中，氯与水中天然存在的有机物和无机物发生反应，产生包括HAA、三卤甲烷 (THM) 和亚氯酸盐在内的多种DBP。

在处理水中存在的9种已知 HAA (HAA9) 中，目前有5种 (HAA5) 受到US EPA的监管，管制总含量为 60 µg/L：

一氯乙酸 (MCAA)
二氯乙酸 (DCAA)
三氯乙酸 (TCAA)
一溴乙酸 (MBAA)
二溴乙酸 (DBAA)

其余4种HAA（溴氯乙酸 [BCAA]、溴代氯乙酸 [BDCAA]、二溴氯乙酸 [DBCAA] 和三溴乙酸 [TBAA]）目前未受到监管，但其均在非管制污染物监测准则 (UCMR) 4列表中，拟于2018年至2020年之间由公用自来水系统进行监测。

在日本，MCAA、DCAA 和 TCAA 在饮用水中的管制含量分别为0.02 ppb、0.04 ppb和0.2 ppb，而在中国，DCAA和TCAA的管制含量则分别为0.05 ppb和0.1 ppb。

在本页，您可以找到：

气相色谱
IC-MS/MS
二维离子色谱
UCMR 4

使用气相色谱分析HAA

气相色谱最常用于分析HAA。 EPA 方法 552.1、552.2、552.3 和标准方法 6251 已获得 U.S. EPA 批准。这些方法使用甲基叔丁基醚 (MTBE) 或阴离子交换树脂从水样品中提取 HAA（液-液微萃取）；使用重氮甲烷或酸性甲醇（衍生化）将HAA转化为甲酯，然后利用气相色谱-电子捕获检测 (GC/ECD) 进行分析。

虽然这些方法都是符合HAA分析法规要求的金标准，但其皆有相似的不足之处：

一氯乙酸 (MCAA) 检测的灵敏度较低
容易受到色谱干扰的影响，尤其是MCAA
存在因保留时间漂移引发的识别问题
GC运行时间较长

用于HAA分析的 GC-MS 和 SPE（固相萃取）-GC-MS方法已经开发完成，但尚未批准用于合规监测。

使用IC-MS/MS分析HAA

EPA方法552.1、552.2和552.3使用气相色谱联合电子捕获检测 (GC-ECD) 测定饮用水中HAA的含量。这些方法的缺点在于应用衍生化和多次提取步骤，导致完成分析的总耗时可能达到30个小时。 EPA方法557使用离子色谱 (IC) 联合质谱分析 (IC-MS/MS)，可灵敏快速地检测，无需进行样品预处理。

下面是一些使用IC-MS/MS方法的优势：

直接进样
基质分流设置
无需进行耗时的液-液萃取/样品预处理/衍生化
完全自动化
高回收率 (>90%)

除了美国之外，英国也使用EPA方法557进行HAA5和HAA9分析。此方法可快速同步检测，因此正日益广泛地用于饮用水中HAA的常规分析和调查研究。

了解更多信息

观看：关于使用IC-MS分析HAA的网络讲座
下载：采用EPA方法557的应用资料630和海报资料PN 64430
阅读：关于LC-MS/MS的应用资料590和关于使用 IC-MS/MS分析HAA的应用资料454

使用二维离子色谱分析HAA

虽然目前尚未获得EPA的批准，但仍然可以使用二维离子色谱 (2-D IC) 分析卤代乙酸。如果使用一维色谱进行阴离子交换分离，HAA将无法从常见的基质阴离子中得到良好解析，进而导致共洗脱。但如果使用的是2-D IC，就能在浓缩柱上捕获一维分离产生的含HAA组分，接着将这些组分转移到具有不同表面化学结构的小内径 (i.d.) 二维色谱柱，然后很好地分离出HAA。

2-D IC能对HAA达到较低的检测限，其原因是多方面的：

在一维色谱中，加载的样品量大于传统做法，因此提高了灵敏度，而且随着分析物离子被送至二维色谱，样品基质的影响也随之消失。
在二维色谱中，低浓度分析物被浓缩，从而提高了灵敏度，而且使用选择性有别于一维色谱的色谱柱对这些分析物进行了确认。

有关使用2-D IC进行HAA分析的更多信息

UCMR4中的HAA分析

在新制定的UCMR 4 （非管制污染物监测准则 4）中，EPA要求公用自来水系统使用 EPA方法EPA 552.3或557监测三组溴化 HAA（HAA5、HAA6Br和HAA9）。 HAA5已经受到管制，被纳入监测范围是为了更好地了解HAA5与其他非管制HAA的共生关系。作为指标，在使用获准EPA方法采集和分析HAA样品的同时也采集了TOC（总有机碳）样品和溴化物样品。