蘇瑪罐采樣-氣相色譜/質譜聯用測定乘用車中的揮發性有機物

宋俊密，呂康樂，何　麗

（甘肅省環境監測中心站，甘肅 蘭州 730020）

蘇瑪罐采樣-氣相色譜/質譜聯用測定乘用車中的揮發性有機物

宋俊密，呂康樂△，何麗

（甘肅省環境監測中心站，甘肅 蘭州 730020）

建立了蘇瑪罐采樣-氣相色譜/質譜聯用測定乘用車中39種揮發性有機物的方法。當標準曲線濃度為1.25～20.0nmoL/moL時，該方法對39種揮發性有機物線性關系良好，相對偏差4.6%～26.2%，檢出限0.24～0.98μg/m3；當加標濃度為0.5nmoL/moL時，平均回收率70.0%～91.4%，相對標偏4.6%～16.6%。該方法能夠滿足乘用車中揮發性有機物監測的要求，具有很好的實際應用價值。

蘇瑪罐；氣相色譜/質譜；乘用車；揮發性有機物

揮發性有機物（VOCs），是指沸點在50～260℃之間，室溫下飽和蒸氣壓超過133.322Pa的易揮發性化合物。這些化合物大多不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多數有機溶劑，大多對皮膚、粘膜有刺激性，對中樞神經系統有麻醉作用，其所表現出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊氣味能導致人體呈現種種不適反應，當其達到一定濃度后，可致癌、致突變。因此，研究環境中VOCs的存在、來源、分布規律、遷移轉化及其對人體健康的影響一直受到人們的重視，并成為國內外研究的焦點［1-4］。近年來，隨著經濟發展和人民生活水平的提高，社會交通需求量快速增長，交通服務業和交通工具制造業高速發展，我國已成為世界第二大汽車消費國和第三大汽車生產國，人民生活中越來越離不開汽車。車內空間狹小、密閉，車內材料中揮發性有機物成分復雜，釋放時間較長，且車內空氣與駕乘人員直接接觸，因此，車內揮發性有機物對駕乘人員健康有重大影響。

揮發性有機物常用的采樣方法吸附解吸法、熱脫附法［5，6］等，因采樣時間較長、靈敏度較低、通用性較差等缺點使其具有一定局限性，蘇瑪罐采樣法可以克服上述不足，是目前空氣采樣中比較好的方法。本文建立了蘇瑪罐采樣-氣相色譜/質譜聯用測定乘用車中39種揮發性有機物的分析方法，為乘用車內空氣中低濃度級別的VOCs監測提供了有效的技術手段。

1　實驗部分

1.1試劑和材料

標準氣體：濃度為1μmol/mol的39種混合標準氣體 （美國光譜特種氣體）。使用時用氣體稀釋裝置，稀釋至濃度為10nmol/mol。

內標標準氣體：濃度均為1μmol/mol的3種氣體，分別為一溴一氯甲烷；1，2-二氟苯；氯苯-d5、4-溴氟苯（美國光譜特種氣體）。使用時用氣體稀釋裝置，稀釋至濃度為100nmol/mol。

高純氮氣：≥99.999%的液氮（帶除烴裝置）。

1.2儀器和設備

氣相色譜-質譜聯用儀（安捷倫7890A/5975C）；毛細管色譜柱，60m×0.25mm，1.4μm膜厚 （6%腈丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷固定液）；氣體冷阱濃縮儀（美國Entech7200），具有自動定量取樣及自動添加標準氣體、內標的功能，具有三級冷阱；濃縮儀自動進樣器（美國Entech7160D），可實現采樣罐樣品自動進樣；罐清洗裝置（美國Entech3100）；氣體稀釋裝置（美國Entech4600）；采樣罐，內壁惰性化處理的不銹鋼采樣罐，耐壓值＞241kPa。

1.3樣品采集

將清洗干凈并抽成真空的蘇瑪罐（使用罐清洗裝置對采樣罐進行清洗，清洗完畢后，將采樣罐抽至真空（＜10Pa），待用），安裝上恒定流量采樣器，打開罐上閥門，進行恒流采樣，達到采樣體積后，關閉閥門，用密封帽密封。同時記錄采樣地點、時間、溫度和大氣壓。

采樣時，受檢車輛處于靜止狀態，車輛的門、窗、發動機和所有其他設備（如空調）均處于關閉狀態；車輛保持封閉狀態16h后，開始進行樣品采集；采樣點高度，與駕乘人員呼吸帶高度一致。

1.4儀器條件

冷阱濃縮儀條件：取樣體積400mL（根據目標化合物濃度，取樣體積在50mL～1000mL）。一級冷阱：捕集溫度：-150℃；捕集流速：100mL/min；解析溫度：10℃；閥溫：100℃；烘烤溫度：150℃；烘烤時間：15min。二級冷阱：捕集溫度：-15℃；捕集流速：10mL/ min；捕集時間：5min；解析溫度：180℃；解析時間：3.5min；烘烤溫度：190℃；烘烤時間：15min。三級聚焦：聚焦溫度：-160℃；解析時間：2.5min；烘烤溫度：200℃；烘烤時間：5min。傳輸線溫度：120℃。

氣相色譜分析條件：初始溫度35℃，保持8min后以5℃/min速度升溫至150℃，保持2min后以20℃/min速度升溫至220℃，保持3min。進樣口溫度：200℃。溶劑延遲時間：4.5min。載氣流速：1.0ml/ min。

質譜分析條件：接口溫度：220℃；離子源溫度：230℃；掃描方式：全掃描（SCAN）或選擇離子掃描（SIM）；掃描范圍：35amu～300amu。質譜具體采集參數詳見表1。

2　結果與討論

2.1校準曲線和檢出限

分別抽取 50.0ml、100ml、200ml、400ml、600ml、800ml標準使用氣體，同時加入50.0ml內標標準使用氣體，配制目標物濃度分別為1.25nmol/mol、2.5 nmol/mol、5.0nmol/mol、10.0nmol/mol、15.0nmol/mol、20.0nmol/mol的標準系列，內標物濃度為12.5nmol/ mol。按照儀器參考條件，依次從低濃度到高濃度測定，用內標法定量。39種揮發性有機物總離子流圖見圖1，平均響應因子及相關系數見表2。

由表2可知，濃度1.25～20.0nmol/mol范圍時，方法的線性關系良好，相對偏差在4.6%～26.2%之間。39種揮發性有機物加標濃度為0.5nmol/mol時，重復進樣7次，按照儀器參考條件測定，計算標準偏差s，按MDL=t（n-1，0.99）×s計算檢出限［7］。n=7，t（6，0.99）=3.14，39種揮發性有機物的檢出限為0.24～0.98μg/m3之間，詳見表2。

表1　39種揮發性有機物的選擇離子掃描（SIM）參數

圖1　39種揮發性有機物的總離子流圖（10nmol/mol）

2.2精密度和準確度

配制0.5nmol/mol、2.5nmol/mol、10nmol/mol的混和標準氣體，重復進樣7次，每次400mL，測定該方法精密度和回收率，詳見表2。當加標濃度為0.5nmol/mol時，平均回收率在70.0%～91.4%之間，相對標偏在4.6%～16.6%之間；加標濃度為2.5nmol/ mol時，平均回收率在76.5%～108.1%之間，相對標偏在1.4%～10.8%之間；加標濃度為10nmol/mol時，平均回收率在95.6%～107.9%之間，相對標偏在1.4%～3.9%之間。

2.3樣品測定

將采集的某品牌乘用車中的室內空氣樣品連接至氣體冷阱濃縮儀，取400ml樣品濃縮分析，同時加入50.0ml內標標準氣體，按照上述儀器條件測定，用內標法定量。經測定，該乘用車中揮發性有機物濃度為：氯甲烷7.57μg/m3、苯38.02μg/m3、1，2-二氯乙烷3.46μg/m3、甲苯315.96μg/m3、乙苯21.63μg/ m3、二甲苯34.31μg/m3、苯乙烯9.61μg/m3、1，2，4-三甲苯24.86μg/m3。

表2　39種揮發性有機物的平均相對響應因子、精密度和準確度

3　結論

本文建立了蘇瑪罐采樣-氣相色譜/質譜聯用同時測定乘用車中39種揮發性有機物的方法，結果準確可靠，具有較高的靈敏度，滿足乘用車中揮發性有機物測定的要求，具有很好的實際應用價值。

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△呂康樂，郵箱：lvkl02@126.com；電話：13919114358。