飲用水中土臭素、2-甲基異莰醇的測定

高文秀

摘 要：本文介紹了采用頂空固相微萃取/氣象色譜-質譜法測定飲用水中的土臭素（Geosmin）、2-甲基異莰醇（2-MIB）的方法，本方法是利用頂空固相微萃取技術，將水樣中的待測化合物吸附在固相微萃取針的吸附纖維上，再將吸附纖維插入氣相色譜儀，由進樣口的溫度使待測化合物解析，用質譜儀檢測。

關鍵詞：土臭素;2-甲基異莰醇;頂空固相微萃取;氣象色譜-質譜法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.178

隨著生活水平的提高，人們對飲用水的安全和健康問題越發關注，水中的嗅味物質也引起了更多的重視。飲用水中嗅味物質的主要是由腐殖質等有機物、藻類、放線菌和真菌以及過量投氯引起的。現已查明其中主要的兩種嗅味物質土臭素和2-甲基異莰醇是某些藻類大量繁殖產生的代謝產物。如果飲用水中的Geosmin和2-MIB的質量比達到1×10-11或更大，人們就能夠聞到明顯的發霉氣味，當這兩種化合物在水中的濃度過大，時間長了會形成綠色的藻類。

目前，飲用水中土臭素（Geosmin）和2-甲基異莰醇（2-MIB）的測定，主要采用頂空固相微萃取/氣象色譜-質譜法，具體要求參照《CJ/T141-2018.8.1-8.2》[1]和《GB/T32470-2016》[2]。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：氣相色譜/質譜聯用儀（安捷倫7890A/5975C）;CTC PAL多功能自動進樣平臺（固相微萃取進樣裝置）;固相微萃取頭;色譜柱HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）彈性石英毛細管柱。

試劑：2-MIB和Geosmin標準物質（100μg/mL）;2-異丁基-3-甲氧基吡嗪標準物質（1000μg/mL）;高純水：蒸餾水經MILLI—Qplus純水器過濾，色譜檢驗無干擾成分;色譜純甲醇;優級純Nacl，經450℃烘烤2h后置于干燥器內備用;硫代硫酸鈉（分析純）。

1.2 干擾

任何有機物質都有可能吸附在纖維上干擾分析結果，可以用質譜判定可能的干擾。對于含氯的水樣，分析前宜先用硫代硫酸鈉去除干擾。

1.3 實驗條件

1.3.1 色譜及質譜條件

色譜柱：HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）彈性石英毛細管柱;升溫程序：60℃保持2.5min，以8℃/min升至250℃保持5min;進樣方式：不分流進樣;進樣口溫度：250℃;離子源溫度：230℃;電離電壓：70eV;掃描模式：選擇離子檢測（SIM）;質量掃描范圍：50～300amu。

1.3.2 固相微萃取條件

萃取溫度為60℃，吸附時間為40min，解析時間5min。

1.4 實驗方法

1.4.1 標準系列的配制和測定

取5μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪標準物質（1000μg/mL）至50mL甲醇中，則配得濃度為100000ng/L的內標中間使用液（a），取5μL土臭素、2-甲基異莰醇混標（100μg/mL）至50mL甲醇中，則配得濃度為10000ng/L的中間使用液（b）。取5個20mL具四氟乙烯墊的玻璃瓶，各加3gNacl和10mL純水，再各加入5、10、20、50、100μL（b）和2μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪內標使用液（a），配制得濃度為5ng/L、10ng/L、20ng/L、50ng/L、100ng/L的標準溶液，內標物濃度為20ng/L。擰緊瓶蓋，置于CTC PAL多功能自動進樣平臺，萃取溫度設置為60℃，吸附40min。吸附完成后，固相微萃取針插入GC/MS進樣，解析5min后進入GC/MS進行分析。以目標化合物特征離子的峰面積與內標特征離子的峰面積之比為縱坐標，其對應的濃度與內標物濃度比為橫坐標，繪制標準曲線。

1.4.2 水樣采集

樣品采集使用具有聚四氟乙烯瓶墊的玻璃瓶。采集后置于4℃冰箱中密封保存，24h內完成測定。

1.4.3 樣品分析

水樣吸取10mL水樣加入預先加有3gNacl的20mL具四氟乙烯墊的玻璃瓶中，再加入2μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪內標使用液，擰緊瓶蓋，分析步驟同標準溶液分析步驟一致。

1.4.4 定性、定量分析

根據各組分的保留時間和特征選擇離子進行定性分析。以目標化合物特征離子的峰面積與內標特征離子的峰面積之比為縱坐標，其對應的濃度與內標物濃度比為橫坐標，繪制標準曲線，計算待測化合物的峰面積與內標特征離子的峰面積之比，用內標法進行定量。

2 結果與討論

2.1 標準系列

2.2 精密度實驗

經過對濃度為10ng/L和90ng/L的標準溶液進行測定，重復7次，計算相對標準偏差。

2.3 加標回收實驗

分別用水樣配制低（10ng/L）、高（50ng/L），兩個濃度的加標溶液進行測定，計算回收率。

3 結論

頂空固相微萃取/氣象色譜-質譜法測定飲用水中的土臭素、2-甲基異莰醇的方法適用于生活飲用水、城鎮供水及其水源水中土臭素（Geosmin）和2-甲基異莰醇（2-MIB）的測定。若取10ml水樣，經自動固相微萃取裝置對水樣富集后檢測，本方法的最低檢測質量濃度：Geosmin為4.8ng/L;2-MIB為6.8ng/L。本方法具有減少有機溶劑、靈敏度高等特點，集采樣、萃取、濃縮、進樣，檢測于一體，操作簡便、快速，對于保護環境、保障操作人員人身健康，具有重要意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國城鎮建設行業標準（CJ/T141-2018.8.1-8.2）[S].

[2]中華人民共和國國家標準（GB/T32470-2016）[S].