空气中挥发性有机物检测方案(气相色谱仪)

thermoscientific 罐采样-气相色谱质谱法检测环境空气中军发性有机物 姚超邢江涛车金水赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词 HJ759修订 ， GCMS ， VOCs，预浓缩 1.引言 挥发性有机物(简称VOCs)是空气中非常重要的一类污染物，能够形成二次气溶胶，是PM2.5和臭氧的重要前体物。HJ759-2015是非常重要的实验室环境空气中VOCs的检测方法，能够有效解决国内环境空气中VOCs检测难题。标准更新征求意见稿中扩宽了符合方法标准的预浓缩仪类型，细化了采样和分析中的技术细节，使得方法更具有普遍适用性和专业性。本文主要针对2021年3月15日生态环境部发出的《环境空气挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法(征求意见稿)》(简称HJ759修订稿)进行仪器适用性评价。 2.1仪器 Thermo Fisher ScientificTM ISQ 7000单四极杆气质联用仪，包： -TRACE 1310气普色谱，配分流不分流进样口 2.2耗材 -ISQ 7000单四极杆质谱 -Thermo Fisher ScientificTM TG-624SilMS色谱柱 (60x0.25mmx1.4pm， P/N： 26059-3330) -Thermo Fisher ScientificTM Chromeleon 7.3数据处理系统Markes CIA Advantage预浓缩系统 Thermo Fisher Scientific TM GC进样口刃环(85%Vespel/15%石墨， P/N： 290VA191)Thermo Fisher ScientificTM GC质谱端刃环(85%Vespel/15%石墨， P/N： 29033496) 标准气体包括： -Kori-xr 除水装置 65 种TO-15气体标准物质(Linde公司)：此65种VOC标气中包含征求意见稿中所列除二甲二硫醚外的64种VOC)浓度1 umol/mol； 内标气体标准物质(Linde公司)：一溴一氯甲烷、1，2-二氟苯、气代氯苯、4-溴氟苯，浓度为1 pmol/mol。 2.3标准气的稀释 采用高精度气体稀释仪，根据附录E进行罐加湿，将TO-15标准气体稀释成浓度为5nmol/mol和40 nmol/mol的标准混合气，底气为高纯氮气。 将内标气体稀释至浓度50 nmol/mol和100 nmol/mol。 2.4仪器条件 除水部分： 2.4.1 GC 条件 冷阱温度：-30°C/300°C 进样口流速：1.0ml/min 热脱附部分： 分流比：：10：1 聚焦冷阱：货号U-T22117-2S 色谱柱： TG-624SilMS 色谱柱， 60x0.25mmx1.4um( P/N： 26059-3330) 系统管路和阀温度：120℃ 冷阱吹扫： 以50 mL/min 流速吹扫2分钟聚焦冷阱低温：一-30°C 升温程序：35℃(5min)-12℃/min-155℃-10℃/min-230℃(10 min) 聚焦冷阱高温：250℃，持续2分钟 2.4.2 MS 条件 出口分流：3mL/min 离子源温度：300℃ 2.5仪器性能检查 接口温度：250℃ 采集方式：全扫描/TSIM扫描同时采集 在分析样品前，将对溴氟苯标准使用气100 nmol/mol经预浓缩仪进样50.0 ml， 检查GC-MS仪器性能。 扫描范围：35-300 amu 2.6校准曲线绘制 2.4.3预浓缩分析条件 样品采集部分： 进样吹扫： 以50 mL/min 流速吹扫4 min 进样流速：50 mL/min 样品体积：300mL 进样后吹扫： 以50 mL/min 流速吹扫5min 分别抽取30 ml、75 ml、150 ml 浓度为5.0 nmol/mol 的标准使用气和37.5ml、75ml、112.5ml、150ml 浓度为40.0 nmol/mol 的标准使用气，同时加入30 ml 内标使用气，配制目标物浓度分别为0.50 nmol/mol、1.25 nmol/mol、2.50 nmol/mol、5.00 nmol/mol、10.0nmol/mol、、15.0nmol/mol、20.0 nmol/mol 的标准系列(校准曲线浓度可根据实际样品情况作相应调整)，内标物浓度为5.0 nmol/mol。按照仪器参考条件，采用Scan扫描方式，依次从低浓度到高浓度进行测定。 2.7物质信息列表： 61 1，2，4-三甲苯 120 105 120 77 95-63-6 62 对二氯苯 146 146 148 111 106-46-7 63 间二氯苯 146 146 148 111 541-73-1 64 氯代甲苯 126 91 126 65 100-44-7 65 邻二氯苯 146 146 148 75 95-50-1 3.结果与讨论 3.1通过BFB进样，使用变色龙软件对得到的BFB关键离子丰度分析如下，满足方法中要求的各项参数要求。 270 Result 1 Base Peak (m/z 95) 100.0 = ：100 Passed 2 m/z 96- 5 to 9% of m/z 95 6.6 between 5 9 Passed 3 m/z 173 -Less than 2% of m/z 174 0.1 < 2 Passed 4 m/z 174 - 50 to 120% of m/z 95 51.3 between 50 120 Passed 5 m/z 175-4 to 9% of m/z 174 7.0 between 4 9 Passed 6 m/z 176-93 to 101% of m/z 174 96.3 between 93 101 Passed 7 m/z 177 - 5 to 9% of m/z 176 6.3 between 5 9 Passed 8m/z 75-30 to 66% of m/z 95 44.9 between 30 66 Passed 9 m/z 50-8 to 40% of m/z 95 15.5 between 8 40 Passed Overall Result： Passed 3.2依据上述条件得到64种标准挥发性有机物TIC图如下： 3.3使用以上条件对64种挥发性有机物浓度0.5ppb-20ppb线性分析及部分物质曲线图如下，相关系数均≥0.99。 ppb %ISTD ppb % ISTD ppb 3.4使用0.5ppb标准气体连续进样7次，根据HJ168计算方法，方法检出限。然后再使用2ppb标准气体连续进样6次，计算方法重复性，结果如下： thermoscientific 32正庚烷 3.42 0.032 0.20 4.总结 本文采用赛默飞气相色谱质谱仪与Markes CIA Advantage 预浓缩仪，按照HJ759征求意见稿建立罐采样-气相色谱质谱法检测环境空气挥发性有机物方法，验证了质谱性能及曲线方程及方法检出限和重复性，经验证仪器性能状态、灵敏度和线性范围均满足方法要求。此外赛默飞Chromeleon7.3数据处理系统具有超强的多组分数据处理功能和质谱调谐评价功能，能够快速有效解决方法应用中存在的问题。 5.1中国环境保护标准HJ 759《环境空气挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法(征求意见稿)》，中华人民共和国生态环境部，2021年。 5.2 2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案，中华人民共和国生态环境部，2017。 ( 5.3 TO-15方法：使用专门制备的罐和气相色谱分析/质谱(GC/MS测定空气中的挥发性有机化合物(VOCs)，方法纲要：测 定环境中有毒有机物(第二版)，美国环保局，19 9 9年， www.epa.gov/homeland-securityresearch/epa-air-method-toxic-organics- 1 5-15-etermination-volatile-organic。 ) 热线8008105118电话4006505118www.thermofisher.com SCIENTIFIC 仅用于研究目的。不可用于诊断目的。 ◎Thermo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。所有商标均为 Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。 挥发性有机物（简称VOCs）是空气中非常重要的一类污染物，能够形成二次气溶胶，是PM2.5和臭氧的重要前体物。HJ759-2015是非常重要的实验室环境空气中VOCs的检测方法，能够有效解决国内环境空气中VOCs检测难题。标准更新征求意见稿中扩宽了符合方法标准的预浓缩仪类型，细化了采样和分析中的技术细节，使得方法更具有普遍适用性和专业性。本文主要针对2021年3月15日生态环境部发出的《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法（征求意见稿）》（简称HJ759修订稿）进行仪器适用性评价。