吹掃捕集氣相色譜質譜法測定土壤中揮發性有機物

申靜

摘 要：揮發性有機物（VOCs）是一類常見的有機污染物。各種儲罐的泄漏，有機廢溶劑的不當處置等都可能導致土壤受到揮發性有機物污染，同時大氣、地下水、廢水中揮發性有機物也會遷移導致土壤污染。常見的對人體健康有害的揮發性有機污染物包括揮發性鹵代烴類、苯系物類、氯代苯類等。到目前為止，還沒有普遍公認的測定土壤中揮發性有機物的方法，吹掃捕集（P&T）和頂空（HS）與氣相色譜質譜聯用方法是最常使用的兩種方法。基于此，本文主要對吹掃捕集氣相色譜質譜法測定土壤中揮發性有機物進行分析探討。

關鍵詞：吹掃捕集氣相色譜質譜法；土壤；揮發性有機物；測定

前言

土壤揮發性有機物檢驗目前在研究很少，檢測方法一般采用外國的形式。文章采用吹掃捕集聯合氣相色譜質譜法測定土壤中苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等二十多種揮發性有機物，優化了相關檢測條件，實際分析樣本，對土壤中揮發性有機物含量與加標回收率的關系進行研究。

1、實驗部分

1.1檢測儀器與實驗試劑

Agilent6890N-5975C氣相色譜質譜聯用儀、VARIAN自動土固吹掃進樣裝置、TekmarXPT吹掃捕集裝置（配Vocarb3000捕集柱）和HP624石英毛細管色譜柱（60m×0.32mn×1.81um）。實驗試劑主要有甲醇（Tedia公司，absolute）、氟苯（Supelcc，公司，濃度為2000mg/L）、揮發性有機物混標（Supelc公司，濃度為200mg/L）、試劑水、石英砂（分析純）。

1.2檢測儀器工作環境與條件

吹掃捕集條件：吹掃的氣體為高純度的氮氣，在經過過濾器過濾處理后使用，吹掃溫度25℃，氣體流量為40ml/min，吹掃時間持續10min。解析預熱溫度170℃；解析溫度200℃，解析時間0.4min；烘焙溫度215℃；烘焙流量400mL/min，烘焙時間10min；閥溫度150℃傳輸線溫度150℃。色譜條件：TR-5MS毛細管色譜柱（0.25mmX30m，0.25um），氣化室溫度200℃；進樣分流比20比1；載氣為高純氦氣，流量1mL/min。程序升溫：初溫35℃，持續4min，以8℃/min速率升至150℃；柱后老化溫度260℃，保持3min。質譜條件：電離方式為EL（+），離子源溫度為230℃，四級桿溫度為150℃。掃描模式：全掃描模式對5mg/L的液體標準物質定性后，采用選擇離了掃描（SIM）模式，進行標準和樣品的定性定量分析。

1.3樣品分析方法

VARIAN自動土固吹掃進樣裝置向標準或樣品瓶中加入l0ml試劑用水和1uL內標溶液，加熱到設定的吹掃溫度，并不斷攪拌；按照設定的吹掃流量進行吹掃，把揮發性有機物導入TekmarXPT吹掃捕集裝置，吹掃捕集裝置通過吸附一熱解吸的過程把富集的揮發性有機物導入氣相色譜質譜聯用儀，按照上述儀器條件進行定性定量分析。

2、實驗結果與討論

2.1吹掃捕集條件優化

吹掃時間及吹掃溫度等都是影響揮發性有機物吹掃捕集效率的重要因素，吹掃溫度對于易揮發性的有機化合物影響不大，但對沸點較高的化合物，溫度升高時具有提高加標回收率的作用。吹掃時間在8min左右時可以有效提高加標回收率。

2.2工作曲線與方法檢出限

對5個濃度水平的模擬土樣測定結果進行內標法計算，獲取相應因子均值以及標準差，并進行外標法線性回歸分析。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驗室空白加標樣品，平行測定7份，計算測定結果的標準差S。方法檢出限按照MDL=3.143×S來計算。

各類揮發性有機物校準曲線結果和方法檢出限結果如下：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、相關系數r為0.9998；二氯甲烷以上各項指標分別為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、結束語

采用吹掃捕集聯合氣相色譜質譜法檢測方法可以同時有效分析土壤中20多種揮發性有機物，校正曲線的線性關系良好，大多數目標化合物的方法檢出限在0.10ug/kg左右，測定結果的精密度和加標回收率均比較高。本次研究結果表明，吹掃捕集聯合氣相色譜質譜法檢測方法對于環境土壤樣品進行監測具有可行性。

參考文獻

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