吹扫捕集_GC_PFPD法测定水中含硫致嗅物质

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分析与监测

吹扫捕集/GC －PFPD 法测定水中含硫致嗅物质

郝

静1，乔铁军2

，刘

波2，张金松

2（1．哈尔滨工业大学深圳研究生院，广东深圳518055；2．深圳市水务＜集团＞有限

公司，广东深圳518081）摘要：采用吹扫捕集/GC －PFPD 联用技术，建立了水中痕量物质甲硫醚（DMS ）、二甲二硫（DMDS ）的检测方法。结果表明，最佳的吹扫时间为12min ，解吸时间为3min ，解吸温度为225ħ。DMS 、DMDS 分别在0．03 2．50μg /L 和0．02 2．00μg /L 范围内线性关系良好，相关系数分别为0．9973、0．9998；在不同浓度下测定结果的相对标准偏差均不大于6．34%，方法检出限分别为3．42ng /L 和3．01ng /L 。采用该方法测定水中痕量硫醚类化合物，快捷简便且在前处理过程中无需有机溶剂，不会造成二次污染。

关键词：吹扫捕集；气相色谱；

脉冲火焰光度检测器；硫醚

中图分类号：TU991

文献标识码：C 文章编号：1000－4602（2012）22－0128－04

Purge and Trap /GC-PFPD for Determination of Odorous Sulfur

Compounds in Water

HAO Jing 1，QIAO Tie-jun 2，LIU Bo 2，ZHANG Jin-song 2

（1．Graduate School at Shenzhen ，Harbin Institute of Technology ，Shenzhen 518055，China ；

2．Shenzhen Water ＜Group ＞Co．Ltd．，Shenzhen 518081，China ）

Abstract ：The method of purge and trap /gas chromatography-pulsed flame photometric detector

（GC-PFPD ）was used to determine dimethyl sulfide （DMS ）and dimethyl disulfide （DMDS ）．The result showed that the optimum purging time ，desorption time and desorption temperature were 12min ，3min and 225ħrespectively．A good linear relationship existed for DMS in 0．03to 2．50μg /L and DMDS in 0．02to 2．00μg /L ，with the correlation coefficients of 0．9973and 0．9998respectively．The relative standard deviation of the method was not more than 6．34%in the different concentrations．The method detection limits were 3．42ng /L and 3．01ng /L respectively．This method is a fast and simple way for

determination of trace sulfur compounds in water ，organic solvents are not needed in the pre-process ，and it will not cause secondary pollution．

Key words ：purge and trap ；gas chromatography ；pulsed flame photometric detector （PF-

PD ）；

thioether

基金项目：国家“十一五”重大科技专项（2009ZX07423－003）

近年来，因水中含硫致嗅物质导致多起水质突发性污染事件而受到广泛关注，如无锡太湖饮用水

第28卷第22期2012年11月

中国给水排水

CHINA WATER ＆WASTEWATER Vol．28No．22Nov．2012

危机和都江堰柏木河污染事件等［1］。该类物质一般为硫醇或硫醚类，比较典型的是甲硫醚（DMS）和二甲二硫（DMDS），是国家重点监测的恶臭气体［2］。

水中挥发性硫醚类物质通常为微量或痕量水平，常规方法很难检测到，需进行富集预处理。常用的富集方法有固相微萃取、液液萃取等［3］，彭敏等［4］采用吹扫捕集前处理方法，分析测定了水中多种挥发性化合物。目前，国内外对含硫类挥发性致嗅物质的检测常采用气质联用法［5］，质谱的选择离子模式可以消除与目标化合物保留时间接近的干扰物的影响，并可提高检测的灵敏度［6］，具有较强的检出能力（可检测到ng/L级水平的污染物），适于分析成分复杂的样品，但设备昂贵，成本较高。饮用水中痕量（ng/L级）水平的DMS和DMDS用常规的气相色谱法很难监测［7］，对于该类物质的测定，国内目前还没有统一的方法。笔者采用吹扫捕集法对DMS和DMDS进行前处理，然后使用气相色谱脉冲火焰光度检测器（PFPD）进行检测，有效避免了FPD 检测器容易猝灭的不足，进一步提高了灵敏度。

1试验部分

1.1仪器与试剂

仪器：吹扫捕集仪（Tekmar3000），带手动进样器，进样针由美国Agilent公司生产；气相色谱仪（Varian CP－3800），配石英毛细管色谱柱DB－624（30mˑ0．25mmˑ1．40μm）。

试剂：DMS（纯度＞99%）、DMDS（纯度＞99%），均由美国Aladdin公司生产；色谱纯乙醇由美国J．T．Bake公司生产；载气为氦气（纯度＞99%），由深圳南华气体工业有限公司提供；试验所用纯水由Milipore纯水器制得。

1.2吹扫捕集条件

吹扫温度为30ħ，吹扫时间为12min，吹扫流速为40mL/min；解吸温度为225ħ，解吸时间为3 min，烘烤温度为225ħ，烘烤时间为10min。

1.3气相色谱条件

程序升温过程：100ħ（3min），以20ħ/min速度升至140ħ，并在此温度下保持3min，整个程序升温过程持续8min。气相色谱仪进样口温度是220ħ；分流进样，分流比是20ʒ1，1min后关闭；载气流速为1．0mL/min。

1.4标准溶液的配制

DMS、DMDS混合储备液，用色谱纯乙醇（美国J．T．Bake公司生产）配制，4ħ下避光保存，使用时再用去离子水配制成不同浓度的标准溶液。

2结果与讨论

2.1DMS、DMDS的定性分析

取20mL DMS、DMDS混合标准溶液手动进样，进入吹扫捕集仪，经过吹扫、解吸等一系列步骤，被吹脱出来的甲硫醚和二甲二硫气体进入气相色谱仪。通过PFPD检测器分析，测得甲硫醚的保留时间是3．33min，二甲二硫的保留时间是5．31min，以此作为定性依据。

2.2吹扫捕集条件的优化

2.2.1吹扫时间的确定

不同吹扫时间对两种物质峰面积的影响见图1，吹扫时间分别选取3、7、10、12、15min。结果表明，随着吹扫时间的延长，目标化合物的峰面积呈现增大的趋势，在3 12min内，峰面积增加的幅度很大，当超过12min时，两种物质的峰面积反而有所下降

。

图1吹扫时间对峰面积的影响

Fig．1Relationship between purge time and peak area

对于挥发性和半挥发性有机化合物，理论上，吹扫的时间越长则目标化合物被吹脱越充分，进入检测器的量越多，从而反应在色谱图上就会得到更大的峰面积。同时，吹扫时间越长，分析重现性和灵敏度越高。经分析，12min以后峰面积下降可能是过长的吹扫时间使得原本被捕集到的目标化合物又有一部分随氦气吹脱出来。所以，考虑到分析时间和工作效率，应在满足分析要求的前提下，选择尽可能短的吹扫时间，最终确定最佳的吹扫时间是12min。

2.2.2解吸时间的确定

解吸时间对峰面积的影响见图2。解吸时间分别为1．5、3、4、5、7min。结果表明，解吸时间的不同对于两种物质的峰面积基本没有影响，DMDS在3

www．watergasheat．com郝静，等：吹扫捕集/GC－PFPD法测定水中含硫致嗅物质第28卷第22期