吹扫捕集气相色谱质谱法测定土壤中挥发性有机物

申静

摘 要：挥发性有机物（VOCs）是一类常见的有机污染物。各种储罐的泄漏，有机废溶剂的不当处置等都可能导致土壤受到揮发性有机物污染，同时大气、地下水、废水中挥发性有机物也会迁移导致土壤污染。常见的对人体健康有害的挥发性有机污染物包括挥发性卤代烃类、苯系物类、氯代苯类等。到目前为止，还没有普遍公认的测定土壤中挥发性有机物的方法，吹扫捕集（P&T）和顶空（HS）与气相色谱质谱联用方法是最常使用的两种方法。基于此，本文主要对吹扫捕集气相色谱质谱法测定土壤中挥发性有机物进行分析探讨。

关键词：吹扫捕集气相色谱质谱法；土壤；挥发性有机物；测定

前言

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。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、VARIAN自动土固吹扫进样装置、TekmarXPT吹扫捕集装置（配Vocarb3000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）。

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。

1.3样品分析方法

VARIAN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

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[2]刘劲松，孙晓慧，叶伟红，等.分析测试学报，2007，26（S1）：213

[3]贾静，饶竹.岩矿测试，2008，27（6）：413

[4]秦宏兵，顾海东，尹燕敏.中国环境监测，2009，25（8）：38