HAPSITE便攜式氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)水中有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)分析及應(yīng)用

趙鵬

摘要：社會(huì)的進(jìn)步對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，科技的發(fā)展使對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也不斷更新。色譜儀器和質(zhì)譜儀器的聯(lián)用在有機(jī)物的測(cè)定技術(shù)中是一種比較成熟的手段，并且有很好的精確度。采用HAPSITE便攜式氣象色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀以氯苯作為內(nèi)標(biāo)開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)水中苯系物的高靈敏度的方法，定性定量的監(jiān)測(cè)苯系物。

關(guān)鍵詞：HAPSITE便攜式GC-MS；有機(jī)污染物；分析

在石油、煉焦、油漆、農(nóng)藥、醫(yī)藥等有機(jī)化工廠廢水中的苯系有機(jī)物的含量較高，苯系有機(jī)物主要有苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯等，其中苯是一種致癌物，其他幾種有機(jī)物都對(duì)人體有著不同程度的毒性傷害。苯是芳香族化合物，是一種無(wú)色有特殊芳香氣味的液體。甲苯、鄰二甲苯、對(duì)二甲苯是苯的同系物，具有易燃、易爆、易揮發(fā)的特性。

氣相色譜-質(zhì)譜GC-MS（Gas Chromatography -Mass Spectrometry）聯(lián)用技術(shù)是檢測(cè)飲用水、地表水中有機(jī)物的較為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)分析方法，可檢測(cè)出含量較低的對(duì)人體健康和環(huán)境有危害的有機(jī)物[1]。使用HAPSITE內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)氣體只能做半定量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果往往存在較大的誤差。

1.3 實(shí)驗(yàn)原理

便攜式氣相色譜質(zhì)譜儀適用于便攜性的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)， 可一人攜帶和操作。

氣相色譜利用樣品在色譜柱中配系數(shù)的不同，經(jīng)過(guò)多次分配從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分離，使用機(jī)內(nèi)的載氣和內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)氣體分析樣品。

采用此種分析方法對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的鑒別具有極高的靈敏度。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

樣品色譜分離與質(zhì)譜定性條件的選擇

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

檢出限的測(cè)定

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確量取苯：50μL、甲苯：50μL、乙苯：50μL、鄰二甲苯：50μL、對(duì)二甲苯：50μL、間二甲苯：50μL。加入乙酸乙酯將其混合稀釋至 10 mL，在4 ℃的溫度下避光保存已經(jīng)配好的濃度為5.0 mg/mL的6 種苯系物的單標(biāo)儲(chǔ)備液和混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

內(nèi)標(biāo)液：準(zhǔn)確量取氯苯：50 μL，加入乙酸乙酯將其混合稀釋至 10 mL，配得氯苯的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液（5.0 mg/mL），在4 ℃的溫度下避光保存已經(jīng)配好的濃度為5.0 mg/mL的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液[2]。

2.2.2 樣品色譜分離與質(zhì)譜定性條件的選擇

樣品色譜分離條件的選擇

柱箱的初始溫度設(shè)置為50℃，并且以8℃/min升溫速率升溫。通過(guò)查閱文獻(xiàn)，苯系物大約在80～145℃時(shí)出現(xiàn)峰值，所以終止溫度設(shè)置為150℃。氯苯和苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流色譜如下圖所示：

監(jiān)測(cè)離子的選擇

采用質(zhì)譜全掃描定性揮發(fā)性有機(jī)物，選擇離子檢測(cè)方法（SIM）進(jìn)行定量檢測(cè)。通過(guò)氯苯和苯系物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行掃描分析得到的標(biāo)準(zhǔn)總離子色譜圖，然后得到它們的保留時(shí)間。保留時(shí)間見(jiàn)表格2。

標(biāo)準(zhǔn)品總離子流色譜圖如下圖所示：

把苯系物標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液進(jìn)行稀釋，得到濃度為 5.0， 10.0， 25.0， 50.0， 100.0， 250.0， 500.0 mg/L的 7 種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入內(nèi)標(biāo)液使得內(nèi)標(biāo)物濃度為 50 μg/mL，進(jìn)行上機(jī)測(cè)試。以待測(cè)的苯系物和內(nèi)標(biāo)相對(duì)響應(yīng)值對(duì)濃度作曲線，得到各苯系物的標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限。

各化合物標(biāo)準(zhǔn)曲線中的相關(guān)系數(shù)、檢出限和保留時(shí)間如下表所示：

3 結(jié)果與討論

HAPSITE便攜式氣相色譜質(zhì)譜儀對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)的靈敏度非常高，并且在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中非常方便，可以帶到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。

在 1.0 ～ 500.0 μg/mL范圍內(nèi)線性良好，各種組分的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.995，可以滿足定量分析的需要，測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 在2.58 ～ 12.43 %之間。通過(guò)本次的實(shí)驗(yàn)采用便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定水中苯系物的方法，準(zhǔn)確度和精密度均較好，是適合測(cè)定水中苯系物的較好方法。在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中能為事故盡早提供較為精確的數(shù)據(jù)。采用HAPSITE氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定水中苯系物的方法。通過(guò)對(duì)HAPSITE氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的淺顯探討，HAPSITE氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)使用主要向以下幾個(gè)方面發(fā)展和目的：

HAPSITE便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)配備的便攜式頂空使該系統(tǒng)能夠用于被污染水體中的揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)，，可以對(duì)水中的痕量的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量分析。HAPSITE便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可完成常見(jiàn)揮發(fā)性有機(jī)化合物的定量分析 [3]。在應(yīng)急監(jiān)測(cè)中可對(duì)定量庫(kù)方法中含有的有機(jī)污染物進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定量分析， 為環(huán)境污染事故決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Lin H Y， Lin J， Zhang W. etal Chinese Journal of Health Laboratory Technology （林華影， 林捷， 張偉， 等.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志）， 2007，117（ 9 ）：1557.

[2]State Ministry of Environmental Protection. Air and Exhaust as Monitoring and Ana lysis Methods. 4th Updated.ed. Beijing： China Environmenta l Science Press （國(guó)家環(huán)境保護(hù)部. 空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法. 第4 版增補(bǔ)版. 北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社）， 2008

[3]劉明仁.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境有機(jī)污染物檢測(cè)中的應(yīng)用.濟(jì)南大學(xué).2010年5月.