基于地表水的揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)方法分析

趙國(guó)歡 甘偉威

（江門市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站廣東江門529000）

基于地表水的揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)方法分析

趙國(guó)歡 甘偉威

（江門市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站廣東江門529000）

本文主要研究了CMS5000儀器在地表水揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法展開分析，最終得出結(jié)論，此檢測(cè)系統(tǒng)與儀器具有線性優(yōu)、精準(zhǔn)度高、檢測(cè)限低等優(yōu)勢(shì)，而且能夠有效控制檢測(cè)誤差，確保檢測(cè)質(zhì)量。

地表水；揮發(fā)性有機(jī)物；監(jiān)測(cè)方法

現(xiàn)階段，我國(guó)尚未研發(fā)出一種特定的有機(jī)物檢測(cè)系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)配套的分析與監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目相對(duì)有限，檢測(cè)結(jié)果也難以達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，總體來(lái)看，有機(jī)物監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平較低、準(zhǔn)確度得不到保證，對(duì)此，有必要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)選擇與改進(jìn)檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從而確保檢測(cè)工作質(zhì)量。

1 揮發(fā)性有機(jī)物的特點(diǎn)

揮發(fā)性有機(jī)物，簡(jiǎn)稱：VOC。常溫狀態(tài)下，在50度到260溫度范圍內(nèi)沸騰的化合物。揮發(fā)性有機(jī)物存在多種環(huán)境中，如果其含量超出安全標(biāo)準(zhǔn)，則可能導(dǎo)致中毒，是一種高度污染與危害環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。

目前，揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)已經(jīng)成為環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目之一，個(gè)別地區(qū)甚至將其列為重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目，實(shí)際檢測(cè)工作最后主要借助于檢測(cè)儀器GC-MS進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該儀器在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境檢查與監(jiān)測(cè)過(guò)程中具有重要作用。

然而，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備GC-MS無(wú)法達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求，實(shí)際的檢測(cè)具有一定的滯后性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)此需要開發(fā)一種在線GC-MS監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于客觀環(huán)境的適時(shí)監(jiān)測(cè)，此次實(shí)驗(yàn)主要借助于最新研制成的CMS5000在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，來(lái)對(duì)地表水中的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)。

2 地表水揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料

CMS5000全自動(dòng)VOCs檢測(cè)系統(tǒng)，24種VOCs,按照2000mg/L的濃度調(diào)配，以標(biāo)準(zhǔn)樣本為參照，其內(nèi)部溶劑為：甲醇。

2.2 在線儀器分析條件

采用濃度為100%的二甲基硅油，內(nèi)側(cè)直徑為0.31mm的色譜柱，柱模件60℃~190℃，載氣為高純度的氬氣，氣壓處于415kPa～688kPa范圍內(nèi)。制造頂空需要5s,吹掃捕集1min，閥溫度：50℃，內(nèi)標(biāo)溫度：55℃，檢測(cè)器在80℃，其內(nèi)部安裝減壓閥，其溫度在55℃，程序從60℃開始升溫，持續(xù)1min，并以4℃/min的速率進(jìn)行升溫，達(dá)到90℃，再以6℃/m in的速度升溫，逐漸達(dá)到135℃，逐漸加快升溫速度，最終用20℃/min的速度升溫，達(dá)到200℃。

2.3 樣品采集

實(shí)驗(yàn)過(guò)程最后樣品采集非常關(guān)鍵，選擇吹掃捕集技術(shù)進(jìn)行樣品采集。該試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)四小時(shí)對(duì)地表水進(jìn)行采集，先將采樣杯通過(guò)清洗、處理等方式弄干凈，而且要盡量選擇透明度較高的采樣杯，采集2L的地表水樣品，通過(guò)氬氣進(jìn)行吹掃，觀察有無(wú)氬氣氣泡產(chǎn)生，如果發(fā)現(xiàn)有氣泡上升就意味著水發(fā)生了液氣之間的轉(zhuǎn)換，氣體水樣將逐漸進(jìn)入檢測(cè)儀器，經(jīng)過(guò)加熱濃縮器、在逆向氣流的驅(qū)動(dòng)下，VOCs在色譜柱中分離，再借助-MAID檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，憑借已經(jīng)建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)對(duì)VOC深入分析，其中包括定量分析、定性分析，最終形成檢測(cè)性數(shù)據(jù)。

2.4 分析過(guò)程

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)備

要對(duì)各項(xiàng)儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)記錄在案，具體需要登記的項(xiàng)目：廠家、產(chǎn)品批號(hào)、樣品名稱、有效期、實(shí)驗(yàn)編號(hào)等。準(zhǔn)備一個(gè)容積為2mL的樣品瓶，要確保其密封性，將樣品放到其中，并貼上編號(hào)。

2.4.2 內(nèi)標(biāo)的調(diào)配

按照科學(xué)規(guī)定取出內(nèi)標(biāo)溶液，并注入甲醇內(nèi)，同樣做下標(biāo)識(shí)，同時(shí)，將其納入標(biāo)準(zhǔn)溶液行列內(nèi)，將該溶液放在2mL樣品瓶，要控制頂空現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)，也要將該樣品瓶完整密封好，使其處于-20℃的環(huán)境中冷凍。內(nèi)標(biāo)工作標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以月為單位來(lái)調(diào)配。

2.4.3 內(nèi)標(biāo)與替代物混合標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)配

根據(jù)科學(xué)的規(guī)定量取內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液，以及替代物儲(chǔ)備溶液，將其注入甲醇，檢測(cè)濃度要在20μg/mL,做下標(biāo)識(shí)，同樣將其列入標(biāo)準(zhǔn)溶液行業(yè)。

同時(shí)，按照100ug/mL的濃度調(diào)配樣品標(biāo)準(zhǔn)溶液，做下標(biāo)識(shí)，列入相應(yīng)的溶液行列中。

2.4.4 調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的配制

按照特定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，并將其注入甲醇內(nèi)，同樣做下標(biāo)識(shí)，記錄相應(yīng)行列。

2.5 空白分析

以單個(gè)工作日為單位來(lái)分析，而且確保在特定的容積后進(jìn)行樣品分析，通常每20個(gè)樣品則要分析試劑空白，其體積通常為25mL，在干凈水體中注入10μL的內(nèi)標(biāo)替代物所調(diào)配成。

2.6 樣品分析

要確保一切樣品溫度都為室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)。按照以下步驟對(duì)樣品進(jìn)行分析:（1）取2mL～3mL樣品，對(duì)注射器進(jìn)行清洗，并保持其氣密性。（2）在注射器內(nèi)注入30mL樣品，將上方氣體排出，確保注射器留下25.0mL的樣品。（3）再找來(lái)一支注射器，用來(lái)取內(nèi)標(biāo)替代物，將其添加在樣品內(nèi)，其中替代物、表表要達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度，也就是10ug/L。（4）水樣添加到吹掃管，使其處于正常的室內(nèi)溫度下進(jìn)行吹掃。對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行定性分析，再對(duì)比質(zhì)譜圖，其相對(duì)離子豐度要在達(dá)到10%。標(biāo)準(zhǔn)譜圖、樣品譜圖中間，離子的相對(duì)強(qiáng)度需確保大于20%。

2.7 目標(biāo)化合物的定量

一般借助于校準(zhǔn)曲線的平均相對(duì)響應(yīng)因子來(lái)進(jìn)行定量操作，而且要注意控制目標(biāo)化合物濃度，一般需控制在最初校準(zhǔn)曲線的最高值范圍內(nèi)，如果是二甲苯則不能超出80ug/L。

3 VOC的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)此實(shí)驗(yàn)法來(lái)檢測(cè)地表水樣品，分析其中含有的24種揮發(fā)性有機(jī)物，毛細(xì)管玻璃色譜柱，獲得優(yōu)質(zhì)的結(jié)論和結(jié)果，如圖1、表1所示。