吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定地表水中苯和甲苯

武開業(yè) 劉慧

1.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站；

2.陜西省榆林市環(huán)境科技咨詢服務(wù)部，榆林 719000

吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定地表水中苯和甲苯

武開業(yè)1劉慧2

1.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站；

2.陜西省榆林市環(huán)境科技咨詢服務(wù)部，榆林 719000

建立了吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)地表水中苯和甲苯殘留量的方法，選擇離子掃描模式檢測(cè)，在10μg/L～100μg/L 范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)大于0.9997，在10、20μg/L 添加水平下, 苯和甲苯的加標(biāo)回收率在98.3%～101.2%之間,方法的檢出限為5.0μg/L，該方法靈敏度高,分離效果良好,能有效地消除復(fù)雜基質(zhì)帶來的干擾,可以作為地表水中苯和甲苯殘留量的檢測(cè)和確證方法。

吹掃捕集；氣相色譜-質(zhì)譜法；苯；甲苯；地表水

Purge&Trap;Gaschromatography-massspectrometry; benzene;tolune;Surface water

引言

苯（Benzene， C6H6）在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，并具有強(qiáng)烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質(zhì)。苯是一種碳?xì)浠衔镆彩亲詈?jiǎn)單的芳烴。它難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身也可作為有機(jī)溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平是一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。苯具有的環(huán)系叫苯環(huán)，是最簡(jiǎn)單的芳環(huán)。苯分子去掉一個(gè)氫以后的結(jié)構(gòu)叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。甲苯是一種無色，帶特殊芳香味的易揮發(fā)液體。

甲苯是芳香族碳?xì)浠衔锏囊粏T，它的很多性質(zhì)與苯很相像，常常替代有相當(dāng)毒性的苯作為有機(jī)溶劑使用，還是一種常用的化工原料，可用于制造炸藥、農(nóng)藥、苯甲酸、染料、合成樹脂及滌綸等。同時(shí)它也是汽油的一個(gè)組成成分。

水中苯和甲苯常用的檢測(cè)方法是頂空氣相色譜法以及二硫化碳萃取氣相色譜法，水樣預(yù)處理方法一般采用頂空法。本文采用吹掃捕集前處理，氣相色譜質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)水中的苯和甲苯，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，并應(yīng)用于實(shí)際水樣的測(cè)定，取得了滿意的結(jié)果。

近年來，有機(jī)物殘留對(duì)于地表水的影響呈上升趨勢(shì)，快速準(zhǔn)確的對(duì)其殘留進(jìn)行定性定量分析日益受到人們的關(guān)注，吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）是鑒定有機(jī)物殘留的有效手段，具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、檢出限低的特點(diǎn)，本文應(yīng)用吹掃捕集裝置及氣質(zhì)聯(lián)用儀建立了苯和甲苯殘留同時(shí)檢測(cè)的方法，測(cè)定結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

氣相色譜(Trace GC Ultra)-質(zhì)譜(DSQⅡ)聯(lián)用儀(Thermofisher公司)；TRACE TR-WaxMS高溫石英毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mmID，0.25μm film)；苯、甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L，國(guó)家環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所)；CDS8000吹掃捕集儀、超純水由Millipore超純水機(jī)制備。

1.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件、吹掃捕集條件

載氣：高純He；載氣流量控制方式：壓力控制；流速：1.0 mL/min， 恒流模式，進(jìn)樣量1μL，分流進(jìn)樣（分流比20：1）；進(jìn)樣口溫度：180℃，質(zhì)譜檢測(cè)器溫度200 ℃；離子源：電子轟擊離子源（EI）；電子能量：70eV；傳輸線溫度230℃；檢測(cè)模式；選擇離子掃描模式檢測(cè)，掃描特征離子m/z：苯，77，78；甲苯，91，92；溶劑延遲3分鐘。升溫程序：恒定溫度80℃，保持10min，苯和甲苯的出峰時(shí)間分別為3.79，4.35 min，根據(jù)苯和甲苯的特征離子進(jìn)行定性分析，根據(jù)總離子流圖（TIC圖）對(duì)應(yīng)峰面積大小進(jìn)行定量分析。

吹掃捕集條件：

流速40mL/min；自動(dòng)排液；閥溫150℃；GC傳輸線溫度230℃；濕捕集溫度40℃；濕捕集烘烤溫度200℃；預(yù)捕集1min；吹掃11min；捕集溫度40℃；干捕集溫度40℃，2min；解析預(yù)加熱255℃；解析捕集260℃，2min；捕集烘烤280℃，5min；

1.3 苯和甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用微量注射器器分別取1000mg/L苯和甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液1、2、5、8、10uL于100mL棕色容量瓶中，用蒸餾水稀釋到刻度線，制得10、20、50、80、100ug/L苯和甲苯標(biāo)準(zhǔn)使用液，用于制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 水樣的采集和保存方法

苯和甲苯在水中不穩(wěn)定，易揮發(fā)，用玻璃磨口瓶采集樣品，采樣前用水樣將采樣瓶沖洗2～3次，取樣后加入一定量鹽酸，水樣有余氯時(shí)應(yīng)該用硫代硫酸鈉脫氯后低溫保存，盡快過柱，萃取分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總離子流圖和MS圖

本方法選用TRACE TR-WaxMS毛細(xì)柱，因?yàn)槿珤呙鑸D譜的背景干擾非常嚴(yán)重，而實(shí)驗(yàn)測(cè)定的水樣所含目標(biāo)化合物含量不高，所以本實(shí)驗(yàn)不采用全掃描，在選定的色譜條件下對(duì)苯和甲苯進(jìn)行選擇性離子掃描( SIM) ，作出總離子流圖(圖1) ，對(duì)其進(jìn)行定量鑒定，SIM的優(yōu)勢(shì)在于僅對(duì)目標(biāo)化合物的特征離子進(jìn)行掃描，減少了背景干擾，所以能夠很大的提高檢測(cè)限和靈敏度，可以準(zhǔn)確對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行定性和定量檢測(cè)[4]。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度和檢出限

當(dāng)選取10、20、50、80、100ug/L 5個(gè)濃度時(shí)，苯和甲苯的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線分別為Y＝3.19×106 X-2.36×107，相關(guān)系數(shù)為0.9997，Y＝2.98×106 X+1.79×107，相關(guān)系數(shù)為0.9998，方法檢出限為5μg/ L，每個(gè)濃度做三個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，RSD在2.75%～3.01%之間，說明本方法用于地表水中苯和甲苯的檢測(cè)結(jié)果是可靠的。

2.3 樣品測(cè)定結(jié)果

圖1 苯和甲苯的總離子流圖( TIC)Fig. 1 Total ion chromatogram of benzene and tolune

表1 地表水樣品測(cè)定結(jié)果及回收率

表2 化工廠上游地表水樣品測(cè)定結(jié)果及回收率

表3 化工廠排污口廢水樣品測(cè)定結(jié)果及回收率

2.3.1 地表水樣品測(cè)定結(jié)果

我們對(duì)無定河某支流水樣進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，重復(fù)測(cè)定六次，因?yàn)閷?shí)際水樣中有可能同時(shí)含有這兩種物質(zhì)，所以我們分同時(shí)加入苯和甲苯來計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表1。

2.3.2 農(nóng)藥生產(chǎn)廢水樣品測(cè)定結(jié)果

我們對(duì)某化工廠上游和排污口未經(jīng)處理生產(chǎn)廢水分別進(jìn)行了取樣監(jiān)測(cè)，每個(gè)水樣重復(fù)測(cè)定六次，結(jié)果見表2，表3。

3 結(jié)語

研究結(jié)果表明，本方法前處理簡(jiǎn)單，回收率比較高，線性關(guān)系和檢出限都比較理想，能夠同時(shí)對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行定性和定量檢測(cè)，適合于地表水中苯和甲苯的檢測(cè)。

[1]GB/T 575019-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法農(nóng)藥指標(biāo)[ S]

[2]肖涵，張承聰，孫文通.汽油中苯的測(cè)定.分析實(shí)驗(yàn)室, 2005年11期

[3]陸宗俠.合成洗滌劑工業(yè)的“三廢”污染現(xiàn)狀及治理途徑[J].日用化學(xué)工業(yè)，1981年02期

[4]劉國(guó)坤.苯在鉑和銠電報(bào)上的電化學(xué)行為的共焦顯微拉曼研究[D].蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)，2002年

[5]張潛,黎源倩,陳剛.固相萃取-氣相色譜法測(cè)定飲用水中15種農(nóng)藥殘留.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2007,17 (12): 2147 2150

[6]董靜，潘玉香,朱莉萍.果蔬中54種農(nóng)藥殘留QuEChERS/GC-MS快速分析.分析測(cè)試學(xué)報(bào) , 2008, 27(1) :66

[7]孫悅,王衛(wèi)，唐素芳.頂空氣相色譜法測(cè)定鹽酸帕羅西汀中殘留的有機(jī)溶劑及基質(zhì)效應(yīng)考察.藥物分析雜志,2010 (5) : 963

Determination of Benzene and Tolune in Surface Water Using Purge & Trap -Gas Chromatography-Mass Spectrometry

Wu Kaiye1Liu Hui2
1.The Environment Monitoring Center of Yulin in Shaennxi Provinc
2.The Environment Science Consult Center of Yulin ino Svhinacnen x7i1 P9r000，China

We developetdh e methodf or the determina tion of benzenae nd tolunei n surface water by using the Purge & Trap- gas chromatograp-mhy ass spectrometr(y GC-MS). the SIM modei s use d to monitotr he object, good relativity was obtained when the linear range was betwe en 10～100μg/L.The recoverieos f the objec t compoun ds were between9 8.3%～101.2%，the determinatiloimn it is less than 5μg/L. The advantagoe f this methodi s simpler, apid and sensitive, obstructiofnr om the complesx ubstra te can be effectively remove,ds o this methodc an be applied to determine the content of benzene and tolune in surface water.

O658

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.010