吹扫捕集气相色谱质谱法测定土壤中挥发性有机物

吹扫捕集气相色谱质谱法测定土壤中挥发性有机物

采用吹扫捕集气相色谱质谱法同时对土壤中的苯系物类、卤代烃类和氯代苯类等二十多种挥发性有机物进行测定。使用模拟土壤和实际土壤样品优化了吹扫时间、吹扫温度等参数，采用内标法绘制了校正曲线，各目标化合物5个浓度水平的响应因子的相对标准差均小于20%，相关系数均大于0.999，测定了方法检出限，采用2g土壤，各目标化合物方法检出限介于0.02～1.00ug/kg，对两种总有机碳含量的实际土壤样品进行了加标回收实验，回收率在64%～123%。

标签：吹扫捕集；气相色谱质谱法；土壤测定；挥发性有机物

挥发性有机物是一种比较常见的挥发性有机污染物。各类有机物废溶剂的处理不当和有机物储罐的泄露都有可能导致土壤受到挥发性有机物的污染，各类有机物废水、地下水和空气中的挥发性有机物转移到土壤中后会导致土壤的加剧污染。常见的对人体健康有极大危害的土壤中的挥发性有机物包括苯系物类、卤代烃类和氯代苯类等，对土壤中的挥发性有机物进行科学的测定，对于改善土壤的质量，维护人们的身体健康具有重要意义。迄今为止，世界上尚未有一种公认的科学准确测定方法，吹扫捕集法和顶空法与气相色谱质谱法联合使用是比较常见常用的两种土壤挥发性有机物检测方式。土壤挥发性有机物检验目前在研究很少，检测方法一般采用外国的形式[1]。文章采用吹扫捕集联合气相色谱质谱法测定土壤中苯系物类、卤代烃类和氯代苯类等二十多种挥发性有机物，优化了相关检测条件，实际分析样本，对土壤中挥发性有机物含量与加标回收率的关系进行研究。

1 实验部分

1.1 检测仪器与实验试剂

Agilent6890N-5975C气相色谱质谱联用仪、V ARIAN自动土固吹扫进样装置、TekmarXPT吹扫捕集装置（配V ocarb3000捕集柱）和HP624石英毛细管色谱柱（60m×0.32mn×1.81um）。实验试剂主要有甲醇（Tedia公司，absolute）、氟苯（Supelcc，公司，浓度为2000mg/L）、挥发性有机物混标（Supelc公司，浓度为200mg/L）、试剂水、石英砂（分析纯）[2-3]。

1.2 检测仪器工作环境与条件

吹扫捕集条件：吹扫的气体为高纯度的氮气，在经过过滤器过滤处理后使用，吹扫温度25℃，气体流量为40ml/min，吹扫时间持续10min。解析预热温度170℃；解析温度200℃，解析时间0.4min；烘焙温度215℃；烘焙流量400mL/min，烘焙时间10min；阀温度150℃传输线温度150℃。色谱条件：TR-5MS毛细管色谱柱（0.25mmX30m，0.25um），气化室温度200℃；进样分流比20比1；载气为高纯氦气，流量1mL/min。程序升温：初温35℃，持续4min，以8℃/min速率升至150℃；柱后老化温度260℃，保持3min。质谱条件：电离方式为EL（+），

离子源温度为230℃，四级杆温度为150℃。扫描模式：全扫描模式对5mg/L的液体标准物质定性后，采用选择离了扫描（SIM）模式，进行标准和样品的定性定量分析[4-5]。

1.3 样品分析方法

V ARIAN自动土固吹扫进样装置向标准或样品瓶中加入l0ml试剂用水和1uL内标溶液，加热到设定的吹扫温度，并不断搅拌；按照设定的吹扫流量进行吹扫，把挥发性有机物导入TekmarXPT吹扫捕集装置，吹扫捕集装置通过吸附一热解吸的过程把富集的挥发性有机物导入气相色谱质谱联用仪，按照上述仪器条件进行定性定量分析。

2 实验结果与讨论

2.1 吹扫捕集条件优化

吹扫时间及吹扫温度等都是影响挥发性有机物吹扫捕集效率的重要因素，吹扫温度对于易挥发性的有机化合物影响不大，但对沸点较高的化合物，温度升高时具有提高加标回收率的作用。吹扫时间在8min左右时可以有效提高加标回收率。

2.2 工作曲线与方法检出限

对5个浓度水平的模拟土样测定结果进行内标法计算，获取相应因子均值以及标准差，并进行外标法线性回归分析。

首先按照信噪比估算检出限，然后配置3倍的估算检出限浓度的实验室空白加标样品，平行测定7份，计算测定结果的标准差S。方法检出限按照MDL=3.143×S来计算。

各类挥发性有机物校准曲线结果和方法检出限结果如下：

1，1-二氯乙烯RF为0.12、RSD（%）为16、MDL为1.01、线性回归方程为y=0.0976x+0.0040、相关系数r为0.9998；二氯甲烷以上各项指标分别为0.32、18、0.35、y=0.3645x+0.0058、0.9964；反-1，2-二聚乙烯分别为0.21、5.3、0.10、y=0.2057x+0.0024、0.9996；顺-1，2-二聚乙烯分别为0.23、5.0、0.06、y=0.0978x+0.0042、0.9998；三氯甲烷分别为0.50、19、0.96、y=0.2038x+0.0059、0.9996；1，2-二氯甲烷分别为0.40、7.6、0.11、y=0.1987x+0.0056、0.9997；四氯化碳分别为0.39、16、0.83、y=0.2365x+0.0048、0.9996；苯分别为0.98、15、0.19、y=0.8756x+0.0036、0.9996；三氯乙烯分别为0.25、3.2、0.13、y=0.3645x+0.0036、0.9994；甲苯分别为1.08、14、0.15、y=0.5748x+0.0036、0.9992；四氯乙烯分别为0.37、4.0、0.23、y=0.2348x+0.0089、0.9998；氯苯分别为0.70、3.5、0.04、y=0.3678x+0.0236、0.9999；乙苯分别为 1.03、3.3、0.01、y=0.6548x+0.0024、0.9997；间对二甲苯分别为1.38、2.5、0.11、y=0.4896x+0.0048、

0.9999；苯乙烯分别为0.30、5.7、0.04、y=1.0586x+0.0348、0.9998；邻二甲苯分别为0.83、1.0、0.04、y=0.4689x+0.0046、0.9999；三溴甲烷分别为0.15、19、1.2、y=0.2456x+0.0035、0.9993。

3 结束语

采用吹扫捕集联合气相色谱质谱法检测方法可以同时有效分析土壤中20多种挥发性有机物，校正曲线的线性关系良好，大多数目标化合物的方法检出限在0.10ug/kg左右，测定结果的精密度和加标回收率均比较高。本次研究结果表明，吹扫捕集联合气相色谱质谱法检测方法对于环境土壤样品进行监测具有可行性。

参考文献

[1]胡珂，马健生，沈加林，等.吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定海岸带表层沉积物中挥发性有机物[J].理化检验（化学分册）：工作简报，2012，48（2）：165-168.

[2]秦宏兵，顾海东，尹燕敏.吹扫捕集气相色谱质谱法测定土壤中挥发性有机物[J].中国环境监测，2009，25（4）：38-41.

[3]李丽君，宋丽华，王海娇，等.吹扫捕集-气相色谱-质谱法同时测定土壤中27种挥发性有机物[J].理化检验（化学分册）：工作简报，2011，47（3）：937-941.

作者简介：王琳（1986，9-），女，本科学历，南京，助理工程师，主要从事仪器分析，工作于南京白云化工环境监测有限公司。