吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物

摘 要：采用吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法同時(shí)對(duì)土壤中的苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等二十多種揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行測(cè)定。使用模擬土壤和實(shí)際土壤樣品優(yōu)化了吹掃時(shí)間、吹掃溫度等參數(shù)，采用內(nèi)標(biāo)法繪制了校正曲線，各目標(biāo)化合物5個(gè)濃度水平的響應(yīng)因子的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均小于20%，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，測(cè)定了方法檢出限，采用2g土壤，各目標(biāo)化合物方法檢出限介于0.02～1.00ug/kg，對(duì)兩種總有機(jī)碳含量的實(shí)際土壤樣品進(jìn)行了加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率在64%～123%。

關(guān)鍵詞：吹掃捕集；氣相色譜質(zhì)譜法；土壤測(cè)定；揮發(fā)性有機(jī)物

揮發(fā)性有機(jī)物是一種比較常見(jiàn)的揮發(fā)性有機(jī)污染物。各類有機(jī)物廢溶劑的處理不當(dāng)和有機(jī)物儲(chǔ)罐的泄露都有可能導(dǎo)致土壤受到揮發(fā)性有機(jī)物的污染，各類有機(jī)物廢水、地下水和空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)移到土壤中后會(huì)導(dǎo)致土壤的加劇污染。常見(jiàn)的對(duì)人體健康有極大危害的土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物包括苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等，對(duì)土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行科學(xué)的測(cè)定，對(duì)于改善土壤的質(zhì)量，維護(hù)人們的身體健康具有重要意義。迄今為止，世界上尚未有一種公認(rèn)的科學(xué)準(zhǔn)確測(cè)定方法，吹掃捕集法和頂空法與氣相色譜質(zhì)譜法聯(lián)合使用是比較常見(jiàn)常用的兩種土壤揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)方式。土壤揮發(fā)性有機(jī)物檢驗(yàn)?zāi)壳霸谘芯亢苌伲瑱z測(cè)方法一般采用外國(guó)的形式[1]。文章采用吹掃捕集聯(lián)合氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定土壤中苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等二十多種揮發(fā)性有機(jī)物，優(yōu)化了相關(guān)檢測(cè)條件，實(shí)際分析樣本，對(duì)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物含量與加標(biāo)回收率的關(guān)系進(jìn)行研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 檢測(cè)儀器與實(shí)驗(yàn)試劑

Agilent6890N-5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、VARIAN自動(dòng)土固吹掃進(jìn)樣裝置、TekmarXPT吹掃捕集裝置（配Vocarb3000捕集柱）和HP624石英毛細(xì)管色譜柱（60m×0.32mn×1.81um）。實(shí)驗(yàn)試劑主要有甲醇（Tedia公司，absolute）、氟苯（Supelcc，公司，濃度為2000mg/L）、揮發(fā)性有機(jī)物混標(biāo)（Supelc公司，濃度為200mg/L）、試劑水、石英砂（分析純）[2-3]。

1.2 檢測(cè)儀器工作環(huán)境與條件

吹掃捕集條件：吹掃的氣體為高純度的氮?dú)猓诮?jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾處理后使用，吹掃溫度25℃，氣體流量為40ml/min，吹掃時(shí)間持續(xù)10min。解析預(yù)熱溫度170℃；解析溫度200℃，解析時(shí)間0.4min；烘焙溫度215℃；烘焙流量400mL/min，烘焙時(shí)間10min；閥溫度150℃?zhèn)鬏斁€溫度150℃。色譜條件：TR-5MS毛細(xì)管色譜柱（0.25mmX30m，0.25um），氣化室溫度200℃；進(jìn)樣分流比20比1；載氣為高純氦氣，流量1mL/min。程序升溫：初溫35℃，持續(xù)4min，以8℃/min速率升至150℃；柱后老化溫度260℃，保持3min。質(zhì)譜條件：電離方式為EL（+），離子源溫度為230℃，四級(jí)桿溫度為150℃。掃描模式：全掃描模式對(duì)5mg/L的液體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定性后，采用選擇離了掃描（SIM）模式，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和樣品的定性定量分析[4-5]。

1.3 樣品分析方法

VARIAN自動(dòng)土固吹掃進(jìn)樣裝置向標(biāo)準(zhǔn)或樣品瓶中加入l0ml試劑用水和1uL內(nèi)標(biāo)溶液，加熱到設(shè)定的吹掃溫度，并不斷攪拌；按照設(shè)定的吹掃流量進(jìn)行吹掃，把揮發(fā)性有機(jī)物導(dǎo)入TekmarXPT吹掃捕集裝置，吹掃捕集裝置通過(guò)吸附一熱解吸的過(guò)程把富集的揮發(fā)性有機(jī)物導(dǎo)入氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，按照上述儀器條件進(jìn)行定性定量分析。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 吹掃捕集條件優(yōu)化

吹掃時(shí)間及吹掃溫度等都是影響揮發(fā)性有機(jī)物吹掃捕集效率的重要因素，吹掃溫度對(duì)于易揮發(fā)性的有機(jī)化合物影響不大，但對(duì)沸點(diǎn)較高的化合物，溫度升高時(shí)具有提高加標(biāo)回收率的作用。吹掃時(shí)間在8min左右時(shí)可以有效提高加標(biāo)回收率。

2.2 工作曲線與方法檢出限

對(duì)5個(gè)濃度水平的模擬土樣測(cè)定結(jié)果進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法計(jì)算，獲取相應(yīng)因子均值以及標(biāo)準(zhǔn)差，并進(jìn)行外標(biāo)法線性回歸分析。

首先按照信噪比估算檢出限，然后配置3倍的估算檢出限濃度的實(shí)驗(yàn)室空白加標(biāo)樣品，平行測(cè)定7份，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差S。方法檢出限按照MDL=3.143×S來(lái)計(jì)算。

各類揮發(fā)性有機(jī)物校準(zhǔn)曲線結(jié)果和方法檢出限結(jié)果如下：

1，1-二氯乙烯RF為0.12、RSD（%）為16、MDL為1.01、線性回歸方程為y=0.0976x+0.0040、相關(guān)系數(shù)r為0.9998；二氯甲烷以上各項(xiàng)指標(biāo)分別為0.32、18、0.35、y=0.3645x+0.0058、0.9964；反-1，2-二聚乙烯分別為0.21、5.3、0.10、y=0.2057x+0.0024、0.9996；順-1，2-二聚乙烯分別為0.23、5.0、0.06、y=0.0978x+0.0042、0.9998；三氯甲烷分別為0.50、19、0.96、y=0.2038x+0.0059、0.9996；1，2-二氯甲烷分別為0.40、7.6、0.11、y=0.1987x+0.0056、0.9997；四氯化碳分別為0.39、16、0.83、y=0.2365x+0.0048、0.9996；苯分別為0.98、15、0.19、y=0.8756x+0.0036、0.9996；三氯乙烯分別為0.25、3.2、0.13、y=0.3645x+0.0036、0.9994；甲苯分別為1.08、14、0.15、y=0.5748x+0.0036、0.9992；四氯乙烯分別為0.37、4.0、0.23、y=0.2348x+0.0089、0.9998；氯苯分別為0.70、3.5、0.04、y=0.3678x+0.0236、0.9999；乙苯分別為1.03、3.3、0.01、y=0.6548x+0.0024、0.9997；間對(duì)二甲苯分別為1.38、2.5、0.11、y=0.4896x+0.0048、0.9999；苯乙烯分別為0.30、5.7、0.04、y=1.0586x+0.0348、0.9998；鄰二甲苯分別為0.83、1.0、0.04、y=0.4689x+0.0046、0.9999；三溴甲烷分別為0.15、19、1.2、y=0.2456x+0.0035、0.9993。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用吹掃捕集聯(lián)合氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)方法可以同時(shí)有效分析土壤中20多種揮發(fā)性有機(jī)物，校正曲線的線性關(guān)系良好，大多數(shù)目標(biāo)化合物的方法檢出限在0.10ug/kg左右，測(cè)定結(jié)果的精密度和加標(biāo)回收率均比較高。本次研究結(jié)果表明，吹掃捕集聯(lián)合氣相色譜質(zhì)譜法檢測(cè)方法對(duì)于環(huán)境土壤樣品進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有可行性。

參考文獻(xiàn)

[1]胡 珂，馬健生，沈加林，等.吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定海岸帶表層沉積物中揮發(fā)性有機(jī)物[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)分冊(cè)）：工作簡(jiǎn)報(bào)，2012，48（2）：165-168.

[2]秦宏兵，顧海東，尹燕敏.吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)定土壤中揮發(fā)性有機(jī)物[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，25（4）：38-41.

[3]李麗君，宋麗華，王海嬌，等.吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定土壤中27種揮發(fā)性有機(jī)物[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)分冊(cè)）：工作簡(jiǎn)報(bào)，2011，47（3）：937-941.

作者簡(jiǎn)介：王琳（1986，9-），女，本科學(xué)歷，南京，助理工程師，主要從事儀器分析，工作于南京白云化工環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司。