土壤和沉積物中環(huán)氧丙烷的吹掃捕集GC-MS測定法

周彥凱，施琴芝，張 璐，方明月，高 飛

(浙江易測環(huán)境科技有限公司，浙江 寧波 315000)

環(huán)氧丙烷(PO)含有環(huán)氧基，化學性質(zhì)活潑，易開環(huán)聚合，是一種重要的有機化工原料。作為丙烯系的第三大衍生物，其最大用途是制備聚醚多元醇，也可生產(chǎn)丙二醇及非離子型表面活性劑[1]。它是有毒物質(zhì)，對粘膜和皮膚有刺激性，可損傷眼角膜和結(jié)膜，引起呼吸系統(tǒng)疼痛，皮膚灼傷和腫脹，甚至組織壞死[2]。目前，我國還沒有頒布環(huán)氧丙烷的土壤分析方法[3]。環(huán)氧丙烷沸點低，易揮發(fā)，需要用針對揮發(fā)性有機物的方法進行測定。如今采用吹掃捕集氣相色譜質(zhì)譜法測定土壤和沉積物中的環(huán)氧丙烷含量。吹掃捕集法的特點是無需對樣品進行前處理，不僅節(jié)省了做樣時間，不會對環(huán)境造成二次污染。還避免了樣品在前處理過程中的損耗，從而提高了精密度和準確度。氣相色譜質(zhì)譜法的特點在于能夠準確定量的同時，還可通過保留時間、質(zhì)譜圖或特征離子對目標物質(zhì)準確定性。相比雙柱定性，不僅節(jié)省時間而且準確度高。通過實驗，開發(fā)了通過吹掃捕集對樣品進行處理，用氣相色譜分離環(huán)氧丙烷，質(zhì)譜進行定性、定量的測定方法。

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀 器

吹掃捕集儀(Tekmar ATOMX XYZ)；GCMS-QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；InertCap 624毛細管柱(柱長60 m；內(nèi)徑0.25 mm；膜厚1.40 μm)。

1.1.2 試劑和材料

空白試劑水、環(huán)氧丙烷試劑(分析純，AR，純度≥99.5%)、氦氣(純度≥99.999%)、氮氣(純度≥99.999%)。

1.2 方 法

(1)土壤和沉積物樣品的采集分別參照HJ/T 166和GB17378.3的相關(guān)規(guī)定。

(2)采樣前，在每個40 mL棕色樣品瓶中放一個磁力攪拌子，加瓶蓋密封后，稱重后在瓶身上記錄其重量。采樣時，用采樣器采集約5 g樣品到樣品瓶中，清除掉樣品瓶螺紋上的樣品并及時加瓶蓋密封樣品瓶[4]。

1.3 儀器條件

1.3.1 色譜質(zhì)譜條件

如表1所示。

表1 色譜質(zhì)譜條件

1.3.2 吹掃捕集條件

如表2所示。

表2 吹掃捕集條件

1.3.3 色譜保留時間、定量和定性離子

如表3所示。

表3 目標物的保留時間、定量離子和定性離子

1.4 標準曲線

在各個進樣瓶中加5 g石英砂，用微量注射器分別移取五個梯度體積，濃度為7.50 μg/mL的標準貯備溶液至樣品瓶，再用空白試劑水稀釋定容至5 mL，依次按照條件進行測定。標準曲線如表4所示。曲線Y=1004.251X+0.0，R2=0.995，R=0.997。

表4 標準曲線

1.5 測 定

晃動采完樣的樣品瓶，確認瓶中樣品能夠自由移動，稱量并記錄樣品瓶重量，用去離子水定容到5.0 mL，按照條件進行測定。

1.6 計 算

式中：ω——樣品中目標物的含量，μg/kg

5——試料體積，mL

ρ——Ⅱ中目標物的質(zhì)量濃度，μg/L

w—樣品的含水率，%

m—樣品量，g

2 結(jié) 果

2.1 樣品總離子流(TIC)圖

如圖1所示。

圖1 環(huán)氧丙烷標準總離子流圖

2.2 方法檢出限、定量限和線性范圍

按照環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂技術(shù)導則[5]，當取樣量為5 g時，計算環(huán)氧丙烷的檢出限。定量限為計算所得檢出限的4倍。線性范圍根據(jù)曲線計算。結(jié)果如表3所示。

2.3 精密度和回收率

在線性范圍內(nèi)配制高低2個濃度，每個濃度6個，共計12個加標樣。進行精密度和加標回收率測定。測定結(jié)果如表4所示。

表4 精密度和回收率

3 討論與結(jié)論

3.1 曲線范圍

參照現(xiàn)有關(guān)于環(huán)氧丙烷測定的論文資料[6]，結(jié)合實際測定中土壤和沉積物環(huán)氧丙烷不易檢出，因此選擇了低濃度范圍的曲線，根據(jù)實際檢測需求，可配制高濃度范圍的曲線，分析時調(diào)高分流比，以免高濃度樣品污染質(zhì)譜影響儀器使用或造成峰形拖尾影響定量準確性。

3.2 注意事項

因為環(huán)氧丙烷易揮發(fā)，且有毒。在環(huán)氧丙烷標準品的保存上需格外注意，要在避光、干燥、冷藏條件下保存。