在线气相色谱-质谱联用技术在定性定量监测水中挥发性有机物的应用

作者:钟声;崔嘉宇; 刊名:环境监控与预警 上传者:徐伟

【摘要】通过将动态吹扫捕集气相色谱-质谱联用技术在线化,实现了全自动在线测定地表水中的54种挥发性有机物(VOCs),并能对其他VOCs进行定性半定量监测。54种VOCs的方法检出限为0.05~0.74μg/L,在0~10μg/L范围内线性良好;加标回收率为69.6%~107.2%;除1,2,4-三氯苯等5种VOCs外,其余49种VOCs的测定标准偏差均<10%。该方法检出限、线性、准确度和精密度都能满足水质自动监测的需要。

全文阅读

随着我国经济的增长,化工生产活动日益频繁,挥发性有机物(VOCs)污染事故时有发生,如近些年发生的山西苯胺泄漏事故、兰州自来水苯污染事故等,均引起部分城市停水,社会反响极大。因此,如何迅速、准确地对此类污染物进行连续在线监测和快速应急预警,越来越引起人们的广泛关注[1]。目前,测定水中VOCs的常用分析方法是吹扫捕集/气相色谱-质谱法(GC-MS)或气相色谱法[2]。国内已有部分水质自动监测站安装了在线气相色谱仪用于监测水中的VOCs,但是该方法采用保留时间定性,仅能监测18种VOCs,且无法实现对未知污染物的定性检测[3]。而GC-MS法则可以快速、准确地对未知的多种VOCs进行定性定量检测,在环境监测尤其是水污染事故现场应急监测中发挥着越来越重要的作用[4-7]。通过将GC-MS技术在线化,可以准确、快速地判断未知VOCs的种类,并给出定量监测结果,能够真正实现水环境中VOCs的快速预警监测。目前国内外尚未见在线GC-MS在水环境监测预警中应用的报道。现利用江苏省某水质自动站试点安装的一台在线GC-MS,对其方法的可用性和准确性进行研究,以期为在线GC-MS在水环境预警监测中得到有效应用提供技术支持。1实验部分1.1仪器与试剂在线GC-MS系统见图1。在线GC-MS水探头系统(Inficon公司);HAPSITE气相色谱/质谱仪(Inficon公司);RTX-1色谱柱(15 m×0.25 mm×1.0μm);HSS顶空进样器(HAPSITE辅件,Inficon公司);内衬聚四氟乙烯膜的硅橡胶垫(Supelco公司);2 L容量瓶;25 m L Gastight注射器和10μL SGE微量注射器。图1在线GC-MS系统54种VOCs混合标样(2 000 mg/L,Supelco公司);内标物[溴五氟苯和1,3,5-三(三氟甲基)苯,Inficon公司];无VOCs超纯水(经MILLI-Q纯水系统净化),甲醇为农残级(Dikmapure公司)。1.2定性与定量方法使用超纯水对54种VOCs混合标样进行稀释,分别配置2 L标准物质质量浓度为0.5,1,2,5和10μg/L的标准VOCs混合溶液序列。通过质谱图在NIST质谱图库检索匹配和保留时间来双重定性,通过化合物特征离子的峰面积来定量。1.3样品采集水质自动站采样系统将水样通过水管引入采样杯中,多余的水通过溢流口排出,无需对水样进行其他预处理或过滤,采样频次为1次/2h。测试标准样品时先用标准样品润洗采样杯,再加入待测标准样品。待测标准样品加入采样杯后,关闭溢流阀和进样阀,使采样杯呈密闭状态,之后通入氮气,当氮气气泡上升时,一部分VOCs被氮气吹脱从水相转入气相,仪器内置采样泵会把吹扫出来的VOCs富集到仪器的浓缩管里,然后经过高温解析进入气相色谱(GC)进行分离分析,最后通过质谱监测器(MS)检测。1.4检测条件样品采集选择全自动在线水探头,色谱柱选择RTX-1色谱柱,载气为氮气。水探头恒温箱50℃,传输线60℃,线路吹净时间为10 s,采集样品体积为20 m L;色谱柱60℃,保持1 min,6℃/min升温至80℃,12℃/min升温至120℃;26℃/min升温至180℃,保持2 s;方法总运行时间为10 min。质谱条件:质量范围41~300 u,驻留时间300μs,灯丝延迟35 s,扫描时间0.78 s。54种VOCs定量离子和参考内标物见表1表1 54种VOCs的定量离子、参考内标物、校准曲线及相关性系数、精密度和方法检出限序号化合物名称定量离子参考内标物(1)相关性系数(r)(2

参考文献

引证文献

问答

我要提问