气相色谱质谱联用仪在环境空气VOC样品检测中的应用

气相色谱质谱联用仪在环境空气 VOC样
品检测中的应用
摘要：在我国环境监测工作中使用得比较普遍的是气相色谱与质谱联用技术,它不仅测量的准确,而且使用方便。

该技术的主要优势,也就是利用了将气相色谱
的低分离结构解析能力和质谱分析法的高解析结构鉴定的优势进行高效的结合,
从而达到了提高检测准确度的目标。

在通常情况下,该检测技术都可以在不同环
境中进行检测,并且不但测量方法相对的比较稳定,同时敏感度与准确性也较高所
以在对痕量的空气污染物以及多组分等复杂样品进行测试中有着其他方法所达不
到的效果,在中国,该技术在空气测试、土壤试验和固体废弃物测试中都获得了非
常普遍的运用,也获得了业内普遍的肯定。

关键字:气象色谱；质谱联用仪；检测
近年来,中国城市环境污染问题时有发生,已严重危害民众的生命财产和经济
安全。

城市环境污染问题往往存在着突发性,复杂化、环境危害较高等的特点。

而污染物则主要由挥发性有机物构成,具有总量大,速度快,危害高的特点,所以在
发生严重污染事件时,政府部门应当尽快启动检测工作,并适时精确测定污染数量
和浓度,为环境监督工作提供更有效的技术支持,以便于政府对重大环境污染事件
作出更合理正确的处理。

在目前,利用实验室气相色谱质谱法检测有机废水也可
以更好的定性分析,不过这还需要很长的时间才能完成,而在现场应用便携式气相
色谱质谱法则能够较好回答这个问题,在大型污染事件控制上尤为关键。

一、气相色谱质谱联用技术的原理与特点
气相色谱-质谱法是一种通过测定质量电荷比来测定有机污染物含量的方法。

首先，对有机污染物样品进行电离，并根据离子在电磁场中的运动特征，对不同
质荷比的离子进行划分。

根据离子的分离运动产生的质谱结果对样品污染物的含
量进行定量计算与分析。

目前气相色谱-质谱联用和液相色谱-质谱联用技术最为广泛但是前者对样品的温度稳定性有一定的要求对于挥发性与不稳定较强的有机污染物质的检测有局限.而液相色谱-质谱联用技术弥补了这一缺点。

气相色谱质谱联用技术可以用于检测大部分的污染化合物对于热稳定性差的有机物也同样适用;该技术对有机污染物具有极强的分离作用通过色谱的方法得
出结果较为准确可以精确到有机污染物的分子级别;检测的灵敏度相对于其他方
法较高，一般高于其他方法至少一个数量级。

气相色谱质谱联用技术高度纯化的性能与质谱分流信号的性能为解决传统的检测问题提供了良好的途径。

二、在环境检测中的应用
环境分析
目前,气相色谱-质谱联用技术在我国环保部门的环境监测中得到了广泛的应用特别是运用于大气污染物与河流、水质污染物的检测中其结果具有高度的准确性。

08年一些研究人员利用气相色谱-质谱联用技术进行全自动的捕集与控流，
在吹扫装置的配合下,完成了对黄浦江中断面水样的有机污染物的检测结果查出
相关的40余种有机化合物这些有机污染物都具有极强的挥发性对水体环境造成
了极大的影响,基于气相色谱-质谱联用技术的运用对于有机污染物早发现早处理,有利于人民生活、生产质量的提高。

09年相关研究人士对青岛的市区进行大气样品的检测首先对气溶胶样品进行析柱分离提取出相关的化学物质经过硅胶氧化处理再利用气相色谱-质谱联用技
术对多环芳烃的含量进行定性定量的测量通过质谱库的计算与分析检测出大气的有机污染物含量。

大气是人们赖以生存的保障,然而有机污染物的大量存在使大
气不再呈现清洁的状态气相色谱-质谱联用技术的应用很好的解决了这一困难。

2.1 在大气保护方面的应用
在地球大气环境中,有着数量众多的酚类化合物,而其中污染程度较为严重的便是双酚、甲酚,特别是酚类,其危害性特别大,一旦人长时间吸入了带有酚类的
水蒸气,就会引起人发生腹泻、恶心以及眩晕和贫血等不良表现。

有的研究者通
过利用Tenax采样管,吸收了环境空气中的痕量酚类化合物,同时通过甲醇实现了淋洗解析,进而利用在洗脱液中添加蔡-D8,并以此为内标,通过气相色谱-选择分
离检测质谱方法对其进行了有效的测定,从而形成了Tenax采样管富集气相色谱
质谱,检测空气中痕量酚类化合物的新方法。

经过深入研究后,该方法不但具备了高度的定性与定量性能,同时对线性的响应也相当高,同时线性相关系数也在零点九九九以上,在测定过程中,所测定的扰动范围不仅小,同时灵敏度也相当高。

2.2空气中有机污染物检测方面的应用
空气污染是严重的环境污染，空气中有多种有机污染物，如甲酚、苯酚、卤代烃、，芳香烃、苯化合物等。

n。

其中，酚类化合物可导致腹泻、呕吐、神经
抑郁等问题，甚至贫血和神经系统疾病。

当使用酚类化合物检测技术时，采样仪器可以是采样管，在检测区的空气中获得酚类化合物，然后用甲醇处理，在洗脱液中加入萘-d8作为内标物，根据内标法的定量原理使用检测技术，可测定环境
空气中酚类化合物的含量。

该方法定性定量准确，测定过程中干扰因素少，检测结果灵敏度高。

在检测芳香烃时，卤代烃和苯化合物可采用二次热解法、吸收气相色谱/质谱法和热解吸气相色谱法色谱/质谱法。

第一种可以同时对50种挥发
性有机化合物进行定性和定量分析，准确度和灵敏度高，能更有效地反映室内空气中的VOC污染；在后者的实际应用中，应使用扩散标记取样法。

检测到的苯、甲酚、乙苯的有机污染值，r-二甲苯和o-二甲苯在1L范围内，因此准确度高，
在适当的优化条件下都可以恢复。

三、结语
由于现代工业的迅速发展,人类生存环境中的各类有机污染物日益增多,其有毒、易残留性和生物富集性强的特征,给人类的健康带来了巨大的安全隐患,所以,提高对环境有机污染监测能力成为了人类关心的重点。

气相色谱-生物质谱联用
技术兼备了生物色谱与化学质谱技术的优势,可以迅速、有效的实现对各种生物
检测,对环境中有机污染物测定也具有非常关键的意义。

参考文献
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作者简介：孟伟（1994.10-）男，汉族，山东曹县人，本科，研究方向：理化分析。