饮用水中氯苯类化合物检测方案(气质联用仪)

Basic Science基础科学PCSE 吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定饮用水中挥发性氯苯类化合物 凌书娟，杨 洋，廖德兵，王小将，刘瑞霞 攀枝花市环境监测站，四川攀枝花 617000 摘 要建立了吹扫捕集-气相色谱-质谱法(P&T-GC-MS)测定饮用水中挥发性有机物的方法，以氯苯类化合物(氯苯、二氯苯、三氯苯)为研究对象，优化了烘烤温度、吹扫温度及解析温度。在最优条件下采用了质谱选择性扫描模式和外标法进行了定量。经测定，氯苯、二氯苯、三氯苯线性相关系数都大于0.995，方法检出限分别为 0.115ug/L、0.149~1.150 ug/L、0.137~0.230ug/L， 关键词饮用水测定； P&T -GC-MS；挥发性氯苯类化合物 挥发性氯苯类化合物在环境中普逼存在·有强烈气味·对人体的皮肤丶结膜和呼吸器官产生刺激·危害大。它们种类很多·主要来源于农药、染料、医药、塑料、化工产品的生产等。现代工业进程的发展导致了氯苯类化合物的增多·对环境带来了较大的压力·有效处理环境污染物则成为目前棘手的问题之一。目前·测定挥发性氯苯类化合物的方法主要有顶空气相色谱法和吹扫捕集气相色谱质谱法等。P&T具有富集程度大、可测定范围宽、无溶剂污染等优点·是分析饮用水中挥发性有机物的有效方法·且GC-MS 联用技术能对多种组分同时进行定性定量分析。 本文以美国EPA 方法为基础·用P&T-GC-MS测定饮用水中挥发性氯苯类有机物·优化了烘烤温度、吹扫温度及解析温度。在最优条件下采用了质谱选择性扫描模式和外标法进行了定量。 1实验部分 1.1仪器和试剂 Agilent 7890A 气相色谱仪；Agilent 5975C 质谱仪；OI-4660吹扫捕集(5mL吹扫管)；挥发性氯苯类有机物混标(100mg/L)(AccuStandard 公司)；微量进样针(Agilent公司·规格：500uL、100uL、10uL)；载气为氮气、氨气(纯度均大于99.999%)；试验用水为超纯水(不含VOCs)。标准储备液的配制：取氯苯类混合标准溶液200pL·用甲醇定容至1mL·得到浓度均为20mg/L的6种氯苯类化合物的标准储备液。 1.2测定条件 1.2.1色谱条件 DB-624色谱柱(柱长60m·内径0.250m·膜厚 1.40(m)；柱温：初温35℃保持1 min·以4℃/min 升温至200℃·再以20℃/min 升温至240℃；进样口温度：230℃；分流比20：1；载气流速1mL/min 1.2.2吹扫捕集条件 吹脫时间 ：11min；解吸时间：1min；烘烤时间：20min；吹气流量 40mL/min；传输线温度150℃。 1.2.3质谱条件 传输线温度200℃·四极杆温度150℃·离子源温度230℃·质谱监测采用选择离子监测(SIM)方式·溶剂延迟 5min · 1.3实验方法 1.3.1样品及标准的测定 取适量标准贮备液注入50mL 容量瓶的超纯水中·配置成浓度为10ug/L溶液。将该溶液转移至40mL的吹扫瓶中·取5ml标准溶液注入吹扫管中按以上条件进行吹扫捕集和色谱分离、 ( 作者简介 ： 凌 书 娟，助 理 工程师，从事环境监测分析工作 ) 测定·以保留时间和特征离子定性·峰面积定量。 1.3.2标准曲线的绘制 以超纯水为溶剂·用微量进样针逐级稀释标准储备液至0.5、1.0pg/L、5.0pg/L、10.0pg/L、20.0pg/L·在以上条件下进样测定·以峰面积对浓度进行回归分析·绘制每个氯苯类化合物的标准曲线。 2方法原理 将惰性气体(氨气或氮气)通入水样·把水样中低水溶性的挥发性有机物及加入的内标、标记化合物吹脫出来·捕集在装有适当吸附剂的捕集管内；吹脫程序完成后·捕集管被加热并以氨气反吹·将所吸附的组分解析入毛细管色谱柱中·组分经程序升温色谱分离后·用质谱仪(MS)检测。 3结果与讨论 3.1最佳烘烤温度的选择 其他条件不变的情况下·烘烤温度分别定为180℃丶190℃、200℃、210℃、220℃·通过峰面积大小·可以发现·烘烤温度为210℃时·对应的峰面积最大·210℃以后·峰面积的大小并不随烘烤温度增大而增加·烘烤温度对测定氯苯类化合物的影响如下图1.综合以上分析·将烘烤温度定为210℃· 图1烘烤温度与氯苯类化合物的响应 3.2最佳吹扫温度的选择 图2吹扫温度与氯苯类化合物的响应 如优化烘烤方法一样·吹扫温度分别定为10℃、15℃、 20℃、25℃、30℃·观察各化合物的峰面积大小。实验发现·吹扫温度为20℃时•峰面积最大·20℃以后·继续增加吹扫温度·峰面积并不随吹扫温度的增加而增大·吹扫温度与测定氯苯类化合物相互关系如下图2·通过实验综合考虑吹扫温度为20℃最佳。 3.3最佳解析温度的选择 与前两优化方法一致·解析温度分别定为170℃、180℃、190℃、200℃、210℃·观察各化合物的峰面积大小。通过实验得到·解析温度为190℃时·各化合物峰面积最大·当190℃以后·峰面积并不随解析温度的增加而增大·解析温度对测定氯苯类化合物的影响如下图3。通过实验综合考虑·解析温度定为190℃最佳。 图3解析温度与氯苯类化合物的响应 3.4线性范围与检出限 图46种氯苯类化合物标准溶液总离子流色谱图 通过以上对吹扫捕集GC-MS 法测定水中氯苯类化合物方法的优化·以最佳烘烤温度210℃、最佳吹扫温度20℃、最佳解析温度190℃为测试条件·从图4可以看出·6种氯苯类化合物分离情况良好·达到了基线分离。准确吸取按1.3节配制好的系列浓度的标准溶液5 mL分别上机测定·以峰面积对相应组分的浓度进行 竹(上接第70 项目•对新型汽封的应用情况进行安全经济的系统性可研究·并将经评审的优选方案首次在粤电机组上示范实施·具有推广应用的意义。采用新型的侧齿汽封铁素体汽封替换传统汽封进行改造。新型的侧齿汽封安全性好·采用同种材质·相同外型尺寸·不改变原有汽封间隙·保持原梳齿式汽封的稳定可靠性·汽体在侧齿迷宫腔内涡动的动能转化为热能更彻底，密封效果有显著提高。尽管机组大修后机组效率比修前得到了提高·但机组的效率仍然偏低、热耗偏高。我们从今年底开始逐步进行4台机组的汽轮机通流改造·改造后机组额定出力改为330mW·机组热耗、煤耗大幅下降·机组的安全经济性大大改善·为湛电的节能降耗、可持续 (上接第88 作站操作系统之上； 在网络上每个层次都有可能受到攻击·为保障电厂的MIS 系统和 SIS 系统的安全·并且在电厂的数据信息系统的各个层次设置安全屏障·以规避来自各种不同的攻击。 6实施进度 MIS与 SIS 系统的初步实施在工程初步设计中丶全面规划应开始在生产准备中·硬件实施在机组开始调试前。机组调试过程 线性回归·得到各组分的线性方程与相关系数(表1)。信噪比S/N=3时·计算各组分的检出限·结果见表1. 名称 回归方程 相关系数 检出限(ug/L) 氯苯 Y=1.721e4x 0.9997 0.115 1·4-二氯苯 Y=1.844e4x 0.9995 0.149 1·2-二氯苯 Y=1.930e4x 0.9996 0.150 1·3·5-三氯苯 Y=1.845e4x 0.9994 0.137 12·4-三氯苯| Y=1.765e4x 0.9993 0.146 表16种氯苯类化合物回归方程、相关系数和检出限 3.5实际水样分析加标回收率试验 通过以上对吹扫捕集 GC-MS 法测定水中氯苯类化合物方法的优化·取100mL 某水样平行测定6次。同时·在该水样中加入象苯类化合物混标0.10mg做加标回收试验·结果如下图。 名称 样品结果均值(pg/L) 加标样结果均值 (pg/L) 回收率(%) 相对标准偏差RSDi (%) 氯苯 0 9.806 98.1 2.48 1·4-二氯苯 0 10.003 10.0 2.80 1·2-二氯苯 0 10.154 10.2 2.55 1·35-三氯苯 0 10.074 10.1 2.67 1·2·4-三氯苯 0 10.244 10.2 2.45 |1·2·3-三氯苯 0 10.237 10.2 2.26 表2氯苯类化合物的加标回收率及精密度测定结果(i=6) 4结论 本文参照美国EPA 方法·对其吹扫条件进行优化·实验结果表明·在最优化的实验条件下·氯苯类化合物较好分离·方法的检出限可至0.137 pg/L·重复6次测定的相对标准偏差小于3%·实际样品的加标回收率在98%~102%之间·并且方法检出限和准确度均能满足微量分析的要求。 ( 参考文献 ) ( [1]王爽 ， 袁寰宇.环境中氯苯类化合物的分析研究进展[M].广州 化 学，2 0 09， 3 4 ( 2)：7 1 -78. ) ( [2]王玉芬，张肈铭 ， 胡筱敏.含氯苯类化合物废水处理技术研究进展[J] . 工业安全与环保，200 6 ，32 ( 3)：3 7 -38. ) ( [3] 陈 晓秋.吹扫 捕 集 - GC/MS/SIM法测定水体中挥发性有机污 染 物[J].分析仪器，2 0 05， 5： 1 2 - 1 7 . ) ( [4]刘建荣，孙卫明 ， 贾建伟，孙建飞.生活饮用水中 氯 苯类化合物测定的顶空-毛细管柱气相色谱法[J].职 业 与健康，2 0 11 . ) ( [5]丽丽君，汪寅夫 ， 王 娜 ，王海娇.吹扫捕集-气质测定地下水中的挥发性有 机 物[J].岩矿分析，2010，29( 5 )：547-551. ) 发展打好基础。 ( 参考文献 ) ( [1]卓宁.浅谈 热 力发电厂汽封系统设计[J ] .红水河， ) ( 20 1 1( 6 ).[2]管洪军.胜利发电厂200MW汽轮机组 可 调汽封改造 [J].山东 ) ( 电力技术，2003(5 ) . [ 3]代发明，李波，杨再 贵 .某发电 厂 1号机大轴汽封裂纹深度 ) ( 定 量 、处理和原因分析[c].200 6 年西南地区第九届 NDT学术年会 暨 ) 测试完成数据传输、基本信息框架。168小时试运行后进入系统正式运行·达标投产前完成全面使用及培训工作· 电厂 MIS 的软件集成系统则应在施工期开展后及时确定集成商·及早开展软件编码工作·并在运行期开始之际进行必要的调试和试运行。在施工期间的后期的合适时间应及时确定硬件集成商·以便在运行期正式开始之前完成硬件集成系统的安装与调试工作· 《科技传播》上) 上))《科技传播》 吹扫捕栠－气相色谱－质语法（P&T-CC-MS）测定饮用水中挥发性有机物的方法，以氯苯类化合物（氯苯、二氯苯、三氯苯）为研究对象，优化了烘烤温度、吹扫温度及解析温度。在zui优条件下采用了质谱选择性扫描模式和外标法进行了定量。经测定，氯苯、二氯苯、三氯苯线性相关系数都大于0.995,方法检出限分别为0.115μg/L、0.149-1.150μg/L、0.137-0.230μg/L.