揮發(fā)性有機(jī)物(vocs)是自然界中一類對人體健康和生態(tài)環(huán)境都有較大危害的污染物。世界衛(wèi)生組織(wto)定義揮發(fā)性有機(jī)物為熔點(diǎn)低于室溫、沸點(diǎn)范圍在50~260℃之間的有機(jī)化合物。
美國聯(lián)邦環(huán)保署(epa)定義其為:除co、co2、h2co3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,任何一種參與到大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳?xì)浠衔?。vocs主要包括脂肪族和芳香族的各種烷烴、烯烴、含氧烴和鹵代烴等,如:三 氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯、苯、甲苯、氯苯等。
水,是生命之源。然而,近年來隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),新產(chǎn)品、新技術(shù)、新資源不斷得到開發(fā)和利用,這些生產(chǎn)過程不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)污染物并進(jìn)入到水體環(huán)境中。揮發(fā)性有機(jī)物穩(wěn)定、不易分解,且多數(shù)具有強(qiáng)致癌性、致突變性、或?qū)ι诚到y(tǒng)破壞性。如:水消毒副產(chǎn)物——揮發(fā)性鹵代烴已被證實(shí)對人體有致癌、致肝中毒、致腎中毒的毒理作用;苯系物(btex)則已被列入我國水環(huán)境優(yōu)先控制污染物的“黑名單”,這類物質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致貧血、肝腎損傷和神經(jīng)系統(tǒng)疾病,同時(shí)也已被證實(shí)為人體膀胱癌、直腸癌等疾病的罪魁禍?zhǔn)住?br>揮發(fā)性有機(jī)物大部分為小顆粒物質(zhì),肉眼無法觀測到,在低濃度時(shí)人們也很難嗅聞到它們的氣味,而現(xiàn)今常規(guī)的水過濾技術(shù)并不能有效去除這些有機(jī)物,因此,有必要通過一種、便捷的檢測手段對水中vocs進(jìn)行檢測。目前國內(nèi)外主要通過固相萃取、固相微萃取、液液萃取、頂空進(jìn)樣和吹掃捕集法等前處理方法,結(jié)合氣相色譜或氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),檢測水體中的揮發(fā)性有機(jī)物。其中,吹掃捕集具有操作簡便、富集率高、靈敏度高、精密度高的特點(diǎn),且無需使用大量有機(jī)溶劑,是環(huán)境友好型的前處理方式,因此,被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中。
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用賽默飛三重四級(jí)桿氣質(zhì)聯(lián)用儀tsq 8000 evo,結(jié)合吹掃捕集裝置建立了水中常見揮發(fā)性有機(jī)物的檢測方法,可以用于日常的水質(zhì)vocs監(jiān)測。
【實(shí)驗(yàn)/設(shè)備條件】
本文建立了一套運(yùn)用三重四級(jí)桿氣質(zhì)聯(lián)用儀(gc-ms/ms)結(jié)合吹掃捕集技術(shù)檢測水中揮發(fā)性化合物(vocs)的分析方法。實(shí)驗(yàn)通過tsq 8000 evo的time-sim監(jiān)測模式,采用內(nèi)標(biāo)法對揮發(fā)性化合物進(jìn)行定量。
【實(shí)驗(yàn)/操作方法】
1)吹掃捕集(p&t)方法:進(jìn)樣量5 ml,吹掃時(shí)間10 min,吹掃流量40 ml/min,捕集阱預(yù)解析溫度:225℃,解析溫度:230℃,解析時(shí)間:2 min,烘烤溫度:280℃,烘烤時(shí)間:2 min。
2)氣相色譜方法:
升溫程序:35℃保持5 min,6℃/min升溫到150℃(4 min),再以20℃/min升溫到235℃(2 min);
進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣(分流比20:1);
載氣流速:1.0 ml/min(恒流);
進(jìn)樣口溫度:180℃;
3)質(zhì)譜方法:
離子源溫度:250℃;
傳輸線溫度:230℃;
掃描方式:采用acquisition-timed方式,time-sim掃描,化合物及特征離子信息如表1所示。
表1檢測化合物列表及離子信息
樣品前處理
水樣經(jīng)靜置,過0.45 µm的濾膜后,裝入50 ml的吹掃捕集樣品瓶中,待上機(jī)檢測。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
50 ml吹掃瓶中加入適量的去離子水,然后分別取適量的標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液,加入適量的氟苯做內(nèi)標(biāo),配置的標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分別為0.5 µg/l、1.0 µg/l、3.0 µg/l、5.0 µg/l、7.0 µg/l,內(nèi)標(biāo)氟苯的濃度均為2.0 µg/l。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果/結(jié)論】
色譜分離結(jié)果
上述條件下,50種揮發(fā)性化合物的色譜峰均能得到有效的分離,time-sim色譜質(zhì)譜圖如圖1所示。
圖1標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖(10 µg/l)
方法的低檢測限
圖2列出部分揮發(fā)性化合物的低檢測限,該方法下,揮發(fā)性化合物的檢出限均小于1.0 µg/l,滿足樣品的定性、定量檢測要求。
圖2部分揮發(fā)性化合物1.0 µg/l色譜圖
標(biāo)準(zhǔn)曲線線性、檢出限、rsd%和回收率
所有待測揮發(fā)性化合物在0.5-7 µg/l范圍內(nèi)線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99,加標(biāo)回收率在70-120%之間,相應(yīng)的rsd小于
10%,詳見表2。
表2保留時(shí)間、線性及rsd%數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
本文采用吹掃捕集結(jié)合gc-ms/ms建立了水中50種揮發(fā)性化合物的檢測方法,樣品只需簡單前處理,方法靈敏度高、重復(fù)性好、準(zhǔn)確性高、方便快捷,可以滿足日常水質(zhì)檢測的需要。
【儀器/耗材清單】
質(zhì)譜儀:tsq 8000 evo(賽默飛世爾科技,美國);
氣相色譜儀:trace 1310 gc配ai1310自動(dòng)進(jìn)樣器(賽默飛世爾科技,美國);