【概述】

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是自然界中一類(lèi)對(duì)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(guó)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衔铩OCs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(lái)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(kāi)發(fā)和利用，這些生產(chǎn)過(guò)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(duì)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(guó)水環(huán)境優(yōu)先控制污染物的“黑名單”，這類(lèi)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?/p>

揮發(fā)性有機(jī)物大部分為小顆粒物質(zhì)，肉眼無(wú)法觀測(cè)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(guò)濾技術(shù)并不能有效去除這些有機(jī)物，因此，有必要通過(guò)一種、便捷的檢測(cè)手段對(duì)水中VOCs進(jìn)行檢測(cè)。目前國(guó)內(nèi)外主要通過(guò)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(cè)水體中的揮發(fā)性有機(jī)物。其中，吹掃捕集具有操作簡(jiǎn)便、富集率高、靈敏度高、精密度高的特點(diǎn)，且無(wú)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(jiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)方法，可以用于日常的水質(zhì)VOCs監(jiān)測(cè)。

【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(cè)水中揮發(fā)性化合物（VOCs）的分析方法。實(shí)驗(yàn)通過(guò)TSQ 8000 Evo的Time-SIM監(jiān)測(cè)模式，采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)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(cè)化合物列表及離子信息

 

樣品前處理

水樣經(jīng)靜置，過(guò)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(cè)。

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(cè)限

圖2列出部分揮發(fā)性化合物的低檢測(cè)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(cè)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(cè)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(jiàn)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(cè)方法，樣品只需簡(jiǎn)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(cè)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(guó)）；

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(guó)）；