热解析气相色谱法测定土壤中苯系物

６
－ ８１．９ －
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
－
５ 结论
通过对土壤中苯系物分析方法的探讨， 认为热 解析与气相色谱仪联用， 不仅适用于环境土壤样品 的测定， 同时也可用于别的污染样品苯系物的测定， 是目前进行土壤中苯系物分析较先进的一种分析技 术。此方法操作简单快速， 分离度好、检出限低、灵敏 度高，还可以作为一种样品的前处理方法， 减少样品 的污染和其它杂质对色谱分析的干忧， 不用有机溶 剂处理， 减少了对环境的二次污染和操作人员的伤 害，提高了工作效率。
升到１００ ℃， 再以３０ ℃·ｍｉｎ－１升到２００ ℃， 保持５ ｍｉｎ。 检测器： ＦＩＤ检测器； 温度： ２５０ ℃； 气化室温度： ２２０ ℃； 载气：高纯氮（ ω≥９９．９９９％） ；柱头压： １４．５ Ｐｓｉ； 氢气流 量： ３０ ｍＬ·ｍｉｎ－１； 空气流量： ３００ ｍＬ·ｍｉｎ－１； 分流比： ５∶１。
表１ 标准溶液质量浓度
μｇ·Ｌ－ １
标样
苯 甲苯 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 苯乙烯 邻二甲苯
ＴＶＯＣ－ １＃ ＴＶＯＣ－ ２＃ ＴＶＯＣ－ ３＃ ＴＶＯＣ－ ４＃ ＴＶＯＣ－ ５＃
１ ０１５ ６０９．０ １０１．５ １０．１５ １．０１５
１ ０４１ ６０９．０ １０４．１ １０．４１ １．０４１
９６２ ５７７．２ ９６．２ ９．６２ ０．９６２
１ ０２７ ６１６．２ １０２．７ １０．２７ １．０２７
１ ０２７ ６１６．２ １０２．７ １０．２７ １．０２７
１ ０１８ ６１０．８ １０１．８ １０．１８ １．０１８
１ ０３４ ６２０．４ １０３．４ １０．３４ １．０３４
２．３ 仪器条件 色 谱 条 件 柱 温 ： ５０ ℃保 持１ ｍｉｎ以３ ℃·ｍｉｎ－１
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｂｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ， ａｎｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔ ｌｉｍｉｔ ｉｓ １．８ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｂｅｎｚｅｎｅ， ３．５ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ， ７．０ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ， ８．６ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｍｅｔａ－ ｘｙｌｅｎｅ， ８．６ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｐａｒａｘｙｌｅｎｅ， ９．８ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ ａｎｄ １０．０ ｕｇ·ｋｇ－１ ｆｏｒ ｓｔｙｒｅｎｅ． Ｓｔａｎｄａｒｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ ｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ７９ ｐｅｒｃｅｎｔ ａｎｄ １００ ｐｅｒｃｅｎｔ． Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ （ＲＳＤ） ｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ １．５％ ａｎｄ ３．９％．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ， ｒａｐｉｄ ａｎｄ ｈｉｇｈｌｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ． Ｉｔ ｃａｎ ｆｉｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒｎ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｔｈｅｒｍａｌ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ； Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ； Ｂｅｎｚｅｎｅ ｓｅｒｉｅｓ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ； Ｓｏｉｌ
第 ２０ 卷 第 ３ 期 ２００７ 年 ６ 月
江苏环境科技 Ｊ ｉａｎｇｓｕ Ｅｎｖｉｒ ｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２００７
热解析气相色谱法测定土壤中苯系物
李海燕， 姜 玲
（ 连云港环境监测中心站， 江苏 连云港 ２２２００１）
Biblioteka Baidu
摘 要： 建立了用热解析气相色谱法测定土壤中苯系物的方法。采用保留时间定性， 外标法定量。方法检出限
３．９４４ ５．１１８ ５．８３０ ６．４０１ ６．５３８ ７．３２０ ８．３４３
１
２ ３ ４５ ６ ７
１．苯 ２．甲苯 ３．乙苯 ４．对二甲苯 ５．间二甲苯 ６．邻二甲苯 ７．苯乙烯
图１ 苯系物标准色谱
３ 测定步骤
称取２．００ｇ新鲜土壤装在样品管中， 按上述仪器
条件进行分析。同时另取土壤样品测定水分含量。
热解析条件 解析温度： ４０ ℃升到２５０ ℃； 解析
第 ２０ 卷 第 ３ 期
李海燕等 热解析气相色谱法测定土壤中苯系物
６１
时间： ８ ｍｉｎ； 解析压力： １４．５ Ｐｓｉ。 ２．４ 分析结果
在选好的毛细管柱和色谱条件下， ７种苯系物得 到很好的分离， 其出峰顺序为（ １） 苯、（ ２） 甲苯、（ ３） 乙 苯、（ ４） 对二甲苯、（ ５） 间二甲苯、（ ６） 邻二甲苯、（ ７） 苯 乙烯， 标准色谱图见图１。
苯系物包括苯、甲苯、乙苯、邻、间、对二甲苯等， 在化工， 医药等行业应用广泛。但苯系物对人体有不 同程度的毒害。土壤中苯系物的本底很低。近年来受 工业“三废”的影响， 苯系物在土壤中浓度有所变化。 因此测定土壤中苯系物的浓度对环境的控制有一定 的促进作用。
国标对水气中苯系物的测定已有了统一的方 法。而对土壤中苯系物的测定还没有统一的标准。我 们在参考前人的研究基础上， 利用较先进的热解析 代替人工前处理土壤样品， 不用有机溶剂进行前处 理， 对保护环境也有一定的益处。本方法不用前处 理， 直接把土壤放在热解析管中进行解析。对应急监 测土壤中苯系物污染事故具有一定的重要意义。
４．３ 精密度与准确度
在 空 白 样 管 中 加 标 样１５．０ μｇ作 精 密 度 和 回 收
率试验， 结果见表３。
表３ 精密度和回收率（ ｎ＝６）
％
苯 甲苯 乙苯 对二苯甲苯 间二甲苯 苯乙烯 邻二甲苯
相对标准偏差
１．５ １．５ ３．９ １．６ １．９ １．５ １．８
加标回收率
９１．０ １００ ９６．０ ９１．８ ９５．３ ７９．９ ９９．８
４ 结果与讨论
４．１ 标准曲线的绘制 （ １） 做标样前， 将标样管充分老化， 使标样各组
分保留时间附近无干扰峰。 （ ２） 取一系列ＴＶＯＣ标样各１ μＬ注入热解析仪内
的标样管中， 然后按上述方法解析出苯系物进入 ＧＣ－ ＦＩＤ进行分析。依次按浓度从稀到浓顺序作解析 进样。
以浓度与峰面积作回归曲线， 得线性回归方程 结果见表２。
［４］ 杨家凤， 魏恩棋． 振荡萃取气相色谱法测定土壤中的苯系 物［Ｊ］． 农业环境与发展， １９９８（ ２） ： ２７ － ２９． （责任编辑 朱鼎一）
计算结果： 按下式计算各被测组分的浓度值。
Ｃ ＝ Ａ样 ×Ｈ标 ×Ｖ标
／（ μｇ·ｋｇ－１）
Ａ标 ×Ｃ标 ×Ｍ（ １－ Ｐ）
式中： Ａ样为样品的峰面积； Ｈ标为标准的峰面积； Ｖ标为
标准的进样量； Ａ标为标准的峰面积； Ｃ标为标准的质量 浓度（ μｇ·Ｌ－１） ；Ｍ为样品质量（ ｇ） ；Ｐ为土壤含水量。
１ 方法原理
热解析法是把装有样品的样品管放在热解析仪 上， 加热样品管， 使样品中的苯系物从土壤中溢出直 接进入到气相色谱仪中， 经过色谱柱的分离， 氢火焰 离子化检测器测定。以保留时间定性， 外标峰面积法
收稿日期： ２００７－ ０１－ ２２ 作者简介： 李海燕（ １９６９－ ） ， 女， 江苏赣榆人， 工程师， 大专， 从事环境色
表２ 标准曲线和检出限
标准曲线 ＃
ω／（μｇ·ｋｇ－ １）
苯
Ｙ＝３．３９３ ７６＋１．６９４ ７３ｘ
１．８
相关系数（ ｒ） ０．９９９ ９
甲苯 Ｙ＝４．７９０ ７５＋１．７３５ ７１ｘ
３．５
０．９９９ ８
乙苯 Ｙ＝１．７０１ ８ ２ｘ－ ４．０６１ ８３
７．０
０．９９９ ７
对二甲苯 Ｙ＝０．７２０ ８７＋１．６４２ ８９ｘ
［参考文献］
［１］ 国家环境保护总局． 水和废水监测分析方法 ［Ｍ］． 第四版． 北京： 中国环境科学出版社，２００３．
［２］ 国家环境保护总局． 空气和废气监测分析方法［Ｍ］．第四版． 北京： 中国环境科学出版社，２００３．
［３］ 李英堂． 热脱附－ 气相色谱法测定环境空气中芳 烃 和 卤 代 烃［Ｊ］．环境监测监理与技术， ２００４， ６（１）： ５４ － ５６．
分别为： 苯 １．８ μｇ·Ｌ－１、甲苯 ３．５ μｇ·Ｌ－１、乙苯 ７．０ μｇ·Ｌ－１、间二甲苯 ８．６ μｇ·Ｌ－１、对二甲苯 ８．６ μｇ·Ｌ－１、邻二甲苯 ９．８ μｇ·Ｌ－１、
苯乙 烯 １０．０ μｇ·Ｌ－１； 加 标 回 收 率 在 ７９％ ～１００％之 间 ， 相 对 标 准 偏 差 为 １．５％ ～３．９％。方 法 操 作 简 便 ， 快 速 ， 灵 敏 度
４．４ 样品的测定
采集６个样品进行苯系物测定， ６个样品中有５
个检出甲苯和苯， 其余均未检出， 结果见表４。
表４ 样品分析结果
μｇ·ｋｇ－ １
样品 苯 甲苯 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 苯乙烯 邻二甲苯
１
２．６ ５．８ －
－
－
－
－
２
３．９ ６．２ －
－
３
－ ５．５ －
－
４
３．２ ６．０ －
－
５
－－
－
－
谱监测分析工作．
定量。
２ 仪器与试剂
２．１ 仪器
Ｈｐ６８９０气相色谱仪及化学工作站； ＴＪ－ ６１８热解析
仪及工作软件； 装有ＴｅｎａｘＴＡ吸附剂的标样管和样品
管； ＨＰ－ ＦＦＡＰ毛细管柱（ ３０ ｍ ×０．２５ ｍｍ ×０．５ ｕｍ） 。
２．２ 标准溶液
ＴＶＯＣ一系列标样（ 购买成品混标） ， 浓度见表１。
高， 能适应现代化的应急监测。
关键词： 热解析； 气相色谱； 苯系物； 土壤
中图分类号： Ｘ８
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００４－ ８６４２（ ２００７） ０３－ ００６０－ ０２
Ｄｅｔｅｒ ｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｅｎｚｅｎｅ Ｓｅｒ ｉｅｓ ｉｎ Ｓｏｉｌ ｂｙ Ｔｈｅｒ ｍａｌ Ｄｅｓｏｒ ｐｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｇａｓ Ｃｈｒ ｏｍａｔｏｇｒ ａｐｈｙ ＬＩ Ｈａｉ－ ｙａｎ， ＪＩＡＮＧ Ｌｉｎｇ
８．６
０．９９９ ９
间二甲苯 Ｙ＝０．９２５ １６＋１．７０６ １５ｘ
８．６
０．９９９ ９
苯乙烯 Ｙ＝１．７２３ ８ｘ－ ６．５５９５１
１０．０
０．９９８ ２
邻二甲苯 Ｙ＝１．４６３ ４９＋５．６５６ ０７ｘ
９．８
０．９９９ ９
４．２ 检出限
以能辨别响应信号为噪音的２倍计算出土壤中
各组分最小检出浓度为检出限。结果见表２。