吹掃捕集氣相色譜質譜法測定土壤中揮發性有機物

摘 要：采用吹掃捕集氣相色譜質譜法同時對土壤中的苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等二十多種揮發性有機物進行測定。使用模擬土壤和實際土壤樣品優化了吹掃時間、吹掃溫度等參數，采用內標法繪制了校正曲線，各目標化合物5個濃度水平的響應因子的相對標準差均小于20%，相關系數均大于0.999，測定了方法檢出限，采用2g土壤，各目標化合物方法檢出限介于0.02～1.00ug/kg，對兩種總有機碳含量的實際土壤樣品進行了加標回收實驗，回收率在64%～123%。

關鍵詞：吹掃捕集；氣相色譜質譜法；土壤測定；揮發性有機物

揮發性有機物是一種比較常見的揮發性有機污染物。各類有機物廢溶劑的處理不當和有機物儲罐的泄露都有可能導致土壤受到揮發性有機物的污染，各類有機物廢水、地下水和空氣中的揮發性有機物轉移到土壤中后會導致土壤的加劇污染。常見的對人體健康有極大危害的土壤中的揮發性有機物包括苯系物類、鹵代烴類和氯代苯類等，對土壤中的揮發性有機物進行科學的測定，對于改善土壤的質量，維護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的科學準確測定方法，吹掃捕集法和頂空法與氣相色譜質譜法聯合使用是比較常見常用的兩種土壤揮發性有機物檢測方式。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[1]。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）[2-3]。

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[4-5]。

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

[1]胡 珂，馬健生，沈加林，等.吹掃捕集-氣相色譜-質譜法測定海岸帶表層沉積物中揮發性有機物[J].理化檢驗（化學分冊）：工作簡報，2012，48（2）：165-168.

[2]秦宏兵，顧海東，尹燕敏.吹掃捕集氣相色譜質譜法測定土壤中揮發性有機物[J].中國環境監測，2009，25（4）：38-41.

[3]李麗君，宋麗華，王海嬌，等.吹掃捕集-氣相色譜-質譜法同時測定土壤中27種揮發性有機物[J].理化檢驗（化學分冊）：工作簡報，2011，47（3）：937-941.

作者簡介：王琳（1986，9-），女，本科學歷，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境監測有限公司。