HJ 642土壤和沉积物挥发性有机物的测定—顶空气相色谱质谱法

简介：挥发性有机物 (VOCs) 是指沸点在50-250 °C 范围内的一系列化合物，因其广泛应用于化工原料和有机溶剂中，因此在自然界越来越多地检测到 VOCs 的存在。VOCs 对人体健康有巨大影响，许多具有致突变、致癌和致畸效应，或者具有难闻气味，而且非常难以降解，危害很大。因此对 VOCs 进行检测和含量控制是必须的。中国环境保护标准 HJ 642-2013 规定了测定土壤和沉积物中挥发性有机物(VOCs) 的顶空 - 气相色谱质谱法。该标准适用于土壤和沉积物中 36 种挥发性有机物的测定。该标准的执行不仅需要实验室具有样品制备和处理能力，也需要仪器设备具有足够的稳定性和灵敏度。本文使用 PerkinElmer TurboMatrixHS40 联用 Clarus SQ 8 GC/MS 测定土壤中 VOCs。TurboMatrix HS40 具有惰性的样品传输管路和优异的气体控制模块，具备稳定性，其设计的压力平衡时间进样技术保证了仪器的高灵敏度，配备 Clarus SQ 8 GC/MS 均符合HJ 624-2013 方法设定的性能标准。文中所示 VOCs 的线性，结果重现性，回收率和检出限，表明该仪器配置具有优异的检测性能，可以满足方法需要。

材料与方法 

仪器本 文 使 用 PerkinElmer Clarus SQ8 GC-MS（EI 源 ） 与TurboMatrix HS40 联用分析。试剂实验用水：纯水机设备制备用水，经空白实验确认无干扰。甲醇：色谱纯级别，使用前经空白实验确认无干扰。氯化钠：优级纯磷酸：优级纯基体改进剂：250 mL 实验用水，滴加几滴磷酸，调节PH 值≤ 2。加入 90 g 氯化钠。溶解并混匀。标准使用液（37 种）：直接购买浓度为 1000 μg/ml 的混标，使用前用甲醇稀释至 100 μg/ml。内标使用液（3种）：选用氟苯，氯苯-d5和1,4-二氯苯-d4做为内标物，配制浓度为 250 μg/ml，溶剂为甲醇。替代物：4- 溴氟苯（BFB）和甲苯 -d8，浓度均为 100μg/ml，溶剂为甲醇。石英砂：外购，使用前确认无干扰。

校准曲线的配制取 5 个顶空瓶，分别称取 2.0 g 石英砂于顶空瓶中，各加入 5 mL 基体改进剂，再分别加入 0.5，1，2，5，10 μL的 100 μg/mL 挥发性有机物混标，0.5，1，2，5，10μL 的 100 μg/mL 替代物，2.0 μL 的 250 μg/mL 的内标使用液，加盖密封，得到的初始校准曲线见表 1。

表 5 所列结果包括重现性（RSD）、检出限（MDL）、测定下限及回收率。检出限及测定下限的测定参照 HJ 168-2010《环境监测分析方法标准制修订技术导则》。评估检出采用空白加标（石英砂），加标量为 5 μg( 浓度为 2.5 μg/kg)，测定下限为 4 倍检出限。RSD 为向 2 g 土壤 or 石英砂中加入 5 mL 基体改进剂，并分别加入 2 μL和 5 μL 的 100 ppm 标准品和替代物、2.0 μL 的 250 μg/mL 的内标使用液，得到标准品的浓度为 100 μg/kg，250 μg/kg。连续测定六次的相对标准偏差。回收率为向 2 g 土壤中，加入 5 mL 基体改进剂，并分别加入 2 μL和 5 μL 的 100 ppm 标准品和替代物、2.0 μL 的 250 μg/mL 的内标使用液时得到的回收率。

如上表所示，100 μg/kg 和 250 μg/kg 浓度的加标样品RSD% 范围分别为 1.48-8.76% 和 1.79-8.94%，在标准（HJ642-2013）涵盖的范围 1.1-15% 之内。加 标 回 收 范 围 分 别 为 74.92-117.51% 和 89.56-106.41%，优于标准（HJ642-2013）涵盖的回收率范围（100 μg/kg 回收率为 65.2-134%，和 250 μg/kg 回收率为 73.3-107%）。根据本文实验条件得到的检出限为 0.54 μg/kg~2.07μg/kg，测定下限为 2.17 μg/kg~8.27 μg/kg。优于标准（HJ642-2013）给出的方法检出限为 0.8-4 μg/kg，测定下限为 3.2-14 μg/kg。

结论实 验 结 果 表 明 使 用 PerkinElmer TurboMatrix HS40 联用 Clarus SQ 8 GC/MS 测定土壤中 VOCs 很容易实现HJ642-2013 方法所设定的性能标准。本文建立的方法具有很好的准确度，精密度和检出限，该仪器配置具有优异的检测性能，可以满足方法需要。