氣相色譜-質譜法測定地下水中30種揮發性有機物

劉 倩，谷東杰

(天津華北地質勘查局二四七大隊，天津 300270)

1 設備與材料

吹掃捕集裝置，氣相色譜質譜儀，DB-5MS(60 m×0.25 mm×0.25 μm)。

甲醇(農殘級)，鹽酸(優級純)，實驗室自制超純水，高純氮氣(99.999%)，高純氦氣(99.999%)。

市售標液。

2 實驗方法

2.1 方法原理

地下水樣品中揮發性有機物經高純氦氣吹掃后吸附于捕集管中，捕集管經加熱并以高純氦氣反吹，被脫附出來的組分經氣相色譜儀分離后，用質譜儀進行測定。

2.2 試樣的制備

樣品應在4℃下避光保存，14 d內分析完畢。樣品存放區域應無有機物干擾。

2.3 分析步驟

2.3.1 吹掃捕集參考條件

吹掃溫度：室溫；吹掃流速：40 mL/min；吹掃時間：11 min；干吹掃時間：2 min；預脫附溫度：220℃；脫附溫度：225℃；脫附時間：2 min；烘烤溫度：230℃；烘烤時間：8 min。

2.3.2 色譜參考條件

進樣口溫度：200℃；進樣方式：分流進樣(分流比20∶1)；程序升溫：40℃(5.00 min)→6℃/min→220℃(2.00 min)；載氣：氦氣；流量：1.0 mL/min。

2.3.3 質譜參考條件

離子源：EI 源；離子源溫度：230℃；接口溫度：235℃；離子化能量：70 eV；掃描方式：選擇離子掃描(SIM)。掃描范圍：m/z 45～280 amu；溶劑延遲：4.40 min；電子倍增電壓：與調諧電壓一致。

2.3.4 標準曲線的建立

取不同體積的揮發性有機物標準中間液，替代物中間液，快速加到裝有空白試劑水的40 mL棕色瓶中，使得揮發性有機物的濃度分別為0.50、1.00、2.50、10.0、25.0、50.0 μg/L，替代物的濃度為10.0 μg/L。按照儀器參考條件從低濃度到高濃度依次測定。

2.3.5 試樣的測定

按照儀器參考條件對試樣進行測定。

2.3.6 空白試樣的測定

取實驗用超純水為空白試樣，按照試樣的測定相同步驟進行空白試樣的測定。

2.4 參考色譜圖

見圖1。

圖1 色譜圖

3 檢測結果

3.1 方法檢出限

表 1 方法檢出限驗證數據統計表

方法驗證所用空白樣品為超純水，共選取了10個空白樣品，按照方法要求進行了全流程的檢測。根據檢測結果顯示，本次選取的10個空白樣品均未檢測出目標物質，對11個加標濃度為0.5 μg/L樣品進行進行試驗，計算檢出限。計算檢出限后，“以4倍檢出限作為測定下限”，計算本次方法驗證的測定下限。其目標物檢出含量以及檢出限詳細結果見表1 方法檢出限驗證數據統計表。

3.2 方法精密度和準確度

本方法精密度和準確度驗證的樣品為取指定實驗室水樣品40 mL作為樣品基質，分別配置了低、中、高三個含量的水質加標樣品各12個。

樣品加標濃度為5.0 μg/L的樣品精密度驗證結果單次結果相對偏差范圍為-15.9%～7.66%，平均相對偏差為-9.22%～5.00%；樣品加標濃度為20.0 μg/L的樣品精密度驗證結果單次結果相對偏差范圍為-4.00%～10.5%，平均相對偏差為-1.89%～5.82%；樣品加標濃度為50.0 μg/L的樣品精密度驗證結果單次結果相對偏差范圍為-15.5%～8.93%，平均相對偏差為-7.30%～1.30%。

實際樣品加標沸點低于50℃的組分重復測量12次的單次回收率范圍為72.6%～111%，平均值回收率范圍為83.1%～112%，對實際樣品加標沸點高于50℃的組分重復測量12次的單次回收率范圍為80.2%～120%，平均值回收率范圍為86.2%～111%。

4 結論

(1)本方法可以完全滿足《地下水質量標準》的要求，可用于地下水質樣品的檢測，同時也可應用于地表水，生活污水和工業廢水的檢測；

(2)實驗過程中一定要注意目標化合物的污染問題，空氣環境和空白水中一定要確保沒有目標物，尤其是二氯甲烷，二氯甲烷作為實驗室萃取半揮發性有機物的常用試劑，經常會造成二氯甲烷的本底過高，二者須遠離，空白水的質量如果不能滿足，可將所用水加熱氮吹冷卻后使用；

(3)吹掃捕集設備如果管路老化，很可能造成高沸點目標物的殘留從而影響接下來的樣品，可開甲醇模式清洗或更換管路。