武開業(yè) 劉慧

1.陜西省榆林市環(huán)境監(jiān)測總站；

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)譜檢測地表水中苯和甲苯殘留量的方法，選擇離子掃描模式檢測，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衔镆彩亲詈唵蔚姆紵N。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)檢測水中的苯和甲苯，方法簡便、快速、準(zhǔn)確，并應(yīng)用于實(shí)際水樣的測定，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)檢測的方法，測定結(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℃；檢測模式；選擇離子掃描模式檢測，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[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結(jié)果是可靠的。

2.3 樣品測定結(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 地表水樣品測定結(jié)果及回收率

表2 化工廠上游地表水樣品測定結(jié)果及回收率

表3 化工廠排污口廢水樣品測定結(jié)果及回收率

2.3.1 地表水樣品測定結(jié)果

我們對(duì)無定河某支流水樣進(jìn)行了監(jiān)測，重復(fù)測定六次，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，每個(gè)水樣重復(fù)測定六次，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，適合于地表水中苯和甲苯的檢測。

[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-氣相色譜法測定飲用水中15種農(nóng)藥殘留.中國衛(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