ITEX动态顶空-GCMS法测定水中60种挥发性有机物

【概述】

水中的挥发性有机物( volatileorganic compounds，VOCs)是水中一类重要的有机污染物，主要包括卤代烃、芳香烃等，是水源水受到环境污染或水源水在某些净化消毒工艺处理过程中产生的副产物。这类有机污染物不仅具有致畸、致癌、致突变性，还具有持久性和迁移性，严重影响人们的身体健康。特别是自1974年发现生活饮用水中含有致癌的消毒副产物三 氯甲烷后，生活饮用水中的有机污染物受到人们越来越多的关注。由于挥发性有机污染物种类繁多，挥发性强，并且在水中含量一般都在μg/L浓度水平，因此很难直接测定。目前国内外测定水中挥发性有机污染物的方法有顶空气相色谱法、固相微萃取气相色谱法、吹扫捕集气相色谱法、吹扫捕集气相色谱质谱联用法等。

【实验/设备条件】

ITEX动态顶空条件

GC条件

MS条件

【样品提取】

标准溶液的制备

标准品溶液配置：用移液枪移取一定量的 EPA8260标准品溶液于2 mL小瓶中，色谱纯甲醇分步逐级稀释配成浓度为1.0μg/mL，备用。

工作曲线溶液：取5个20 mL螺口顶空瓶，分别加入10mL超纯水（超纯水需烧开自然冷却），用移液枪移取适量标准品溶液于10.0、20.0、40.0、80.0、100.0 mL顶空瓶中液面以下，立即盖好瓶盖，配置成浓度为：1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 μg/L的标准溶液，摇匀，待分析。

样品前处理

取1个20 mL螺口顶空瓶，将样品摇匀，再用10 mL移液枪或移液管准确量取10 mL样品于顶空瓶，立即盖好瓶盖，待分析。

【实验/操作方法】

而ITEX动态顶空作为水中挥发性有机污染物的前处理新型技术，具有以下特点：

1）可以从固体、液体和气体样品中快速和有效的富集的挥发性有机物。

2）灵活性和筛查：可以多次富集、ITEX动态顶空测量的浓度范围宽。

3）采用注射器式设计：没有定量环、传输线和切换阀，避免交叉污染。

4）采用吸附剂吸附。

5）自动冷却，快速样品制备和缩短周期。

6）无特殊进样口要求，取样量少、浓缩倍数高、无溶剂污染、方法简单等特点。

本文将ITEX动态顶空结合ISQ-LT气相色谱-质谱仪、T-SIM扫描模式、色谱柱为TG-624（60 m×0.25 mm×1.4 μm）测定水中60种VOCs，该方法检出限低，重现性好，能够简单而且准确的检测水中的挥发性有机物。

【实验结果/结论】

标准品色谱图

图1.标准溶液T-SIM总离子流图（1μg/L）

线性及重复性

配置混合标准溶液，各浓度分别为1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 μg/L的标准溶液，采用上述方法分别进样分析，考察各组分的线性和重复性。实验结果表明60种组分在1.0-10.0 μg/L线性关系良好，线性相关系数0.9935-0.9999（见表2）。通过比较测定下限和检出限，ITEX测定下限比吹扫捕集法要低，检出限可以达到0.1μg/L，*检测的需求。对浓度为4.0 μg/L标准样品平行测试6针，RSD在2.71-11.35 %之间，重复性良好。（见表2）。

表2.线性及重复性（n=6）等结果

回收率实验

取混合标准溶液40 μL加入到装有10 mL水的顶空瓶中，共6份平行添加样品，做回收率实验，结果如下（见表3），

平均回收率在69.87%-111.60%之间，结果良好。

实际样品检测

取10 mL某水样密封于顶空瓶中，按上述检测方法，该水样中检出溴氯甲烷和一溴二氯甲烷含量较高，其他还

有34种化合物微量检出，结果见表4，总离子流图见图3。

表4.自来水样品检测结果

图3.自来水样品总离子流图

结论

本文将ITEX动态顶空结合ISQ-LT气相色谱-质谱仪、T-SIM扫描模式、色谱柱为TG-624（60 m×0.25 mm×1.4μm）测定水中60种VOCs。该方法具有以下特点：

（1）ITEX动态顶空具有富集、操作简单、成本低等特点；

（2）T-SIM扫描模式方法编辑简单，到达分组状态，提高采集效率和灵敏度；

（3）该检测方法分析时间短，各组分分离效果好，回收率高，重现性好，前处理简单而且能够准确的检测水中的挥发性有机物，其结果可以和吹扫捕集媲美。

【仪器/耗材清单】

仪器

Thermo ScientificTMISQ 单四极杆气质联用仪，包括：

-TRACE 1310 气相色谱，配分流不分流进样口

-ISQ LT单四极杆质谱

-Triplus RSH自动进样器，ITEX模块。

Thermo ScientificTMTraceFinder 4.0数据处理系统

耗材

Thermo ScientificTM毛细管色谱柱TG-624（60  m×0.25 mm×1.4 μm）（P/N 26085-3330）

Thermo ScientificTM分流直式衬管（P/N 45350031）Thermo ScientificTM低流失进样口隔垫（P/N 31303233）Thermo ScientificTM气相色谱进样口石墨垫（P/N 290VA191）Thermo ScientificTM气相色谱传输线石墨垫（P/N 290VA265）Thermo ScientificTM10～100 μL移液器（JH91538）Thermo ScientificTM100～1000 μL移液器（JH91348）