吹掃捕集-氣相色譜-質譜法測定地表水中苯和甲苯

武開業 劉慧

1.陜西省榆林市環境監測總站；

2.陜西省榆林市環境科技咨詢服務部，榆林 719000

吹掃捕集-氣相色譜-質譜法測定地表水中苯和甲苯

武開業1劉慧2

1.陜西省榆林市環境監測總站；

2.陜西省榆林市環境科技咨詢服務部，榆林 719000

建立了吹掃捕集-氣相色譜-質譜檢測地表水中苯和甲苯殘留量的方法，選擇離子掃描模式檢測，在10μg/L～100μg/L 范圍內呈現良好的線性關系,相關系數大于0.9997，在10、20μg/L 添加水平下, 苯和甲苯的加標回收率在98.3%～101.2%之間,方法的檢出限為5.0μg/L，該方法靈敏度高,分離效果良好,能有效地消除復雜基質帶來的干擾,可以作為地表水中苯和甲苯殘留量的檢測和確證方法。

吹掃捕集；氣相色譜-質譜法；苯；甲苯；地表水

Purge&Trap;Gaschromatography-massspectrometry; benzene;tolune;Surface water

引言

苯（Benzene， C6H6）在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，并具有強烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質。苯是一種碳氫化合物也是最簡單的芳烴。它難溶于水，易溶于有機溶劑，本身也可作為有機溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產量和生產的技術水平是一個國家石油化工發展水平的標志之一。苯具有的環系叫苯環，是最簡單的芳環。苯分子去掉一個氫以后的結構叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。甲苯是一種無色，帶特殊芳香味的易揮發液體。

甲苯是芳香族碳氫化合物的一員，它的很多性質與苯很相像，常常替代有相當毒性的苯作為有機溶劑使用，還是一種常用的化工原料，可用于制造炸藥、農藥、苯甲酸、染料、合成樹脂及滌綸等。同時它也是汽油的一個組成成分。

水中苯和甲苯常用的檢測方法是頂空氣相色譜法以及二硫化碳萃取氣相色譜法，水樣預處理方法一般采用頂空法。本文采用吹掃捕集前處理，氣相色譜質譜法同時檢測水中的苯和甲苯，方法簡便、快速、準確，并應用于實際水樣的測定，取得了滿意的結果。

近年來，有機物殘留對于地表水的影響呈上升趨勢，快速準確的對其殘留進行定性定量分析日益受到人們的關注，吹掃捕集-氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）是鑒定有機物殘留的有效手段，具有快速、準確、靈敏、檢出限低的特點，本文應用吹掃捕集裝置及氣質聯用儀建立了苯和甲苯殘留同時檢測的方法，測定結果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

氣相色譜(Trace GC Ultra)-質譜(DSQⅡ)聯用儀(Thermofisher公司)；TRACE TR-WaxMS高溫石英毛細管色譜柱(30m×0.25mmID，0.25μm film)；苯、甲苯標準溶液(1000mg/L，國家環保局標準物質研究所)；CDS8000吹掃捕集儀、超純水由Millipore超純水機制備。

1.2 氣相色譜-質譜條件、吹掃捕集條件

載氣：高純He；載氣流量控制方式：壓力控制；流速：1.0 mL/min， 恒流模式，進樣量1μL，分流進樣（分流比20：1）；進樣口溫度：180℃，質譜檢測器溫度200 ℃；離子源：電子轟擊離子源（EI）；電子能量：70eV；傳輸線溫度230℃；檢測模式；選擇離子掃描模式檢測，掃描特征離子m/z：苯，77，78；甲苯，91，92；溶劑延遲3分鐘。升溫程序：恒定溫度80℃，保持10min，苯和甲苯的出峰時間分別為3.79，4.35 min，根據苯和甲苯的特征離子進行定性分析，根據總離子流圖（TIC圖）對應峰面積大小進行定量分析。

吹掃捕集條件：

流速40mL/min；自動排液；閥溫150℃；GC傳輸線溫度230℃；濕捕集溫度40℃；濕捕集烘烤溫度200℃；預捕集1min；吹掃11min；捕集溫度40℃；干捕集溫度40℃，2min；解析預加熱255℃；解析捕集260℃，2min；捕集烘烤280℃，5min；

1.3 苯和甲苯標準溶液的配制

用微量注射器器分別取1000mg/L苯和甲苯標準溶液1、2、5、8、10uL于100mL棕色容量瓶中，用蒸餾水稀釋到刻度線，制得10、20、50、80、100ug/L苯和甲苯標準使用液，用于制作標準曲線。

1.4 水樣的采集和保存方法

苯和甲苯在水中不穩定，易揮發，用玻璃磨口瓶采集樣品，采樣前用水樣將采樣瓶沖洗2～3次，取樣后加入一定量鹽酸，水樣有余氯時應該用硫代硫酸鈉脫氯后低溫保存，盡快過柱，萃取分析。

2 結果與討論

2.1 標準物質總離子流圖和MS圖

本方法選用TRACE TR-WaxMS毛細柱，因為全掃描圖譜的背景干擾非常嚴重，而實驗測定的水樣所含目標化合物含量不高，所以本實驗不采用全掃描，在選定的色譜條件下對苯和甲苯進行選擇性離子掃描( SIM) ，作出總離子流圖(圖1) ，對其進行定量鑒定，SIM的優勢在于僅對目標化合物的特征離子進行掃描，減少了背景干擾，所以能夠很大的提高檢測限和靈敏度，可以準確對目標化合物進行定性和定量檢測[4]。

2.2 標準曲線、精密度和檢出限

當選取10、20、50、80、100ug/L 5個濃度時，苯和甲苯的標準工作曲線分別為Y＝3.19×106 X-2.36×107，相關系數為0.9997，Y＝2.98×106 X+1.79×107，相關系數為0.9998，方法檢出限為5μg/ L，每個濃度做三個平行實驗，RSD在2.75%～3.01%之間，說明本方法用于地表水中苯和甲苯的檢測結果是可靠的。

2.3 樣品測定結果

圖1 苯和甲苯的總離子流圖( TIC)Fig. 1 Total ion chromatogram of benzene and tolune

表1 地表水樣品測定結果及回收率

表2 化工廠上游地表水樣品測定結果及回收率

表3 化工廠排污口廢水樣品測定結果及回收率

2.3.1 地表水樣品測定結果

我們對無定河某支流水樣進行了監測，重復測定六次，因為實際水樣中有可能同時含有這兩種物質，所以我們分同時加入苯和甲苯來計算加標回收率，結果見表1。

2.3.2 農藥生產廢水樣品測定結果

我們對某化工廠上游和排污口未經處理生產廢水分別進行了取樣監測，每個水樣重復測定六次，結果見表2，表3。

3 結語

研究結果表明，本方法前處理簡單，回收率比較高，線性關系和檢出限都比較理想，能夠同時對目標化合物進行定性和定量檢測，適合于地表水中苯和甲苯的檢測。

[1]GB/T 575019-2006生活飲用水標準檢驗方法農藥指標[ S]

[2]肖涵，張承聰，孫文通.汽油中苯的測定.分析實驗室, 2005年11期

[3]陸宗俠.合成洗滌劑工業的“三廢”污染現狀及治理途徑[J].日用化學工業，1981年02期

[4]劉國坤.苯在鉑和銠電報上的電化學行為的共焦顯微拉曼研究[D].蘇州大學學報，2002年

[5]張潛,黎源倩,陳剛.固相萃取-氣相色譜法測定飲用水中15種農藥殘留.中國衛生檢驗雜志,2007,17 (12): 2147 2150

[6]董靜，潘玉香,朱莉萍.果蔬中54種農藥殘留QuEChERS/GC-MS快速分析.分析測試學報 , 2008, 27(1) :66

[7]孫悅,王衛，唐素芳.頂空氣相色譜法測定鹽酸帕羅西汀中殘留的有機溶劑及基質效應考察.藥物分析雜志,2010 (5) : 963

Determination of Benzene and Tolune in Surface Water Using Purge & Trap -Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Wu Kaiye1Liu Hui2
1.The Environment Monitoring Center of Yulin in Shaennxi Provinc
2.The Environment Science Consult Center of Yulin ino Svhinacnen x7i1 P9r000，China

We developetdh e methodf or the determina tion of benzenae nd tolunei n surface water by using the Purge & Trap- gas chromatograp-mhy ass spectrometr(y GC-MS). the SIM modei s use d to monitotr he object, good relativity was obtained when the linear range was betwe en 10～100μg/L.The recoverieos f the objec t compoun ds were between9 8.3%～101.2%，the determinatiloimn it is less than 5μg/L. The advantagoe f this methodi s simpler, apid and sensitive, obstructiofnr om the complesx ubstra te can be effectively remove,ds o this methodc an be applied to determine the content of benzene and tolune in surface water.

O658

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.010