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        吹掃捕集-氣相色譜/質譜法測定土壤中64種VOCs

        更新時間:2023-08-14       點擊次數:4443

        前言

        揮發性有機物,常用VOCs表示, VOCs指在常溫下,沸點50260的各種有機化合物。在我國,VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點在260以下的有機化合物,或在20條件下,蒸汽壓大于或者等于10 Pa且具有揮發性的全部有機化合物。常分為非甲烷碳氫化合物(簡稱NMHCs)、含氧有機化合物、鹵代烴、含氮有機化合物、含硫有機化合物等幾大類。VOCs參與大氣環境中臭氧和二次氣溶膠的形成,其對區域性大氣臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影響。大多數VOCs具有令人不適的特殊氣味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特別是苯、甲苯及甲醛等對人體健康會造成很大的傷害。VOCs是導致城市灰霾和光化學煙霧的重要前體物,主要來源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶劑制造與使用等過程。

        本方法參考《HJ 605-2011土壤和沉積物揮發性有機物的測定吹掃補集氣相色譜-質譜法》中的測試方法,使用萊伯泰科 PT2000 全自動固液吹掃捕集儀建立了土壤中64VOCs的檢測方法,方法快速高效、靈敏、準確可靠。

        關鍵詞

        PT2000 全自動固液吹掃捕集儀HJ 605-2011VOCs  


        1儀器和設備

        1.1 PT2000全自動固液吹掃捕集儀,萊伯泰科公司;

        1.2 7890B-5977B氣質聯用儀,安捷倫公司;

        1.4 樣品瓶: 40 mL棕色玻璃瓶,具硅橡膠-聚四氟乙烯襯墊螺旋蓋。

        1.5 容量瓶: A 級,50ml

        2試劑和材料

        2.1空白試劑水:二次蒸餾水或通過純水設備制備的水;

        2.2甲醇(色譜純, Fisher Chemical);

        2.3標準貯備液: ρ=200μg/mL,國家標準物質;

        2.4內標標準溶液:ρ=125μg/mL,國家標準物質

        包括氟苯、氯苯-d51,4-二氯苯-d4,濃度均為125μg/mL

        2.5 替代物標準溶液:ρ=200μg/mL,國家標準物質

                包括二溴氟甲烷、甲苯-d8 4-溴氟苯,濃度均為200μg/mL

        2.6 標準工作液(含替代物):ρ=10μg/mL

        3、測試過程

        3.1標準樣品

                將5mL濃度為20ng/mL的水標液加入到40mL棕色玻璃瓶,加入磁力攪拌子。 

        3.2 加標樣品

                稱取5g土壤樣品,放入40mL棕色玻璃瓶,再加入5mL濃度為20ng/mL的水標液,加入磁力攪拌子。加標濃度為20ug/kg

        3.3 吹掃捕集條件

        表1 吹掃捕集條件

        就緒參數

        數值

        閥箱溫度

        150 °C

        GC傳輸線溫度

        150 °C

        土壤傳輸線溫度

        150 ℃

        捕集阱就緒溫度

        40 °C

        除濕阱就緒溫度

        50 °C

        就緒流量

        10 mL/min

        土樣閥箱溫度

        100 ℃

        土杯溫度

        45 ℃

        吹掃和干吹參數

        數值

        加水體積

        5.0 mL

        預熱時間

        2.0 min

        預攪拌

        攪拌速度

        中速

        吹掃時攪拌

        吹掃時間

        11.0 min

        吹掃流量

        40 mL/min

        捕集阱干吹溫度

        40 ℃

        干吹時間

        2.0 min

        干吹流量

        200 mL/min

        解析參數

        數值

        解析預加熱溫度

        245 ℃

        解析溫度

        250 °C

        解析時間

        2.0 min

        排水流量

        250 mL/min

        烘烤參數

        數值

        捕集阱烘烤溫度

        260 ℃

        除濕阱烘烤溫度

        260 ℃

        烘烤時間

        8.0 min

        烘烤流量

        250mL/min

         

        3.4 GC-MS檢測條件

        色譜柱:HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm

        進樣口溫度:250℃

        柱流速:1mL/min(恒流);

        進樣方式:分流進樣,分流比30:1

        柱箱溫度:35℃,保持4min,以5℃/min升溫至125℃,保持0min

        后運行:280℃5min

        四極桿溫度:150℃;離子源溫度:230℃;傳輸線溫度:290℃

        掃描模式:全掃描(SCAN),掃描范圍:m/z 35270 amu

        4、實驗結果

        4.1 目標化合物的SCAN色譜圖

         

        1 64種目標物和3種內標物的混標SCAN色譜圖

        4.2 土樣加標回收率結果

        2為對濃度為20.0µg/kg 的土樣加標樣品分別進行了 6 次平行測定,得到本方法64種目標物和3種替代物的回收率及精密度結果如表2所示,回收率65.2%~110.6%RSD2.0%~11.4% 

        2 64種目標物和3種替代物回收率結果

        序號

        化合物名稱

        RT/min

        回收率/%

        平均值/%

        RSD

        1

        2

        3

        4

        5

        6

        1

        氯甲烷

        1.555

        68.8

        70.0

        76.2

        68.1

        73.2

        62.7

        69.8

        6.6%

        2

        氯乙烯

        1.581

        112.8

        107.6

        112.9

        104.5

        116.7

        105.4

        110.0

        4.4%

        3

        氯乙烷

        1.671

        92.4

        95.6

        96.4

        93.0

        93.5

        82.5

        92.2

        5.4%

        4

        溴甲烷

        1.674

        101.7

        106.0

        104.5

        102.5

        103.5

        95.1

        102.2

        3.7%

        5

        三氯氟甲烷

        1.744

        100.1

        115.5

        119.2

        109.1

        121.2

        95.0

        110.0

        9.6%

        6

        順式-1,2-二氯乙烯

        1.859

        102.8

        116.8

        119.6

        108.3

        109.4

        104.8

        110.3

        6.0%

        7

        碘*烷

        1.888

        75.2

        82.4

        75.6

        71.0

        73.5

        77.0

        75.8

        5.1%

        8

        二硫化碳

        1.964

        83.0

        92.2

        91.4

        80.9

        88.5

        88.4

        87.4

        5.2%

        9

        反式-1,2-二氯乙烯

        2.106

        90.7

        99.3

        98.3

        91.2

        90.9

        88.6

        93.2

        4.8%

        10

        1,1-二氯乙烷

        2.192

        93.5

        95.6

        97.7

        88.1

        94.1

        88.6

        92.9

        4.1%

        11

        氯丁二烯

        2.265

        92.2

        102.4

        100.2

        93.9

        91.0

        92.9

        95.4

        4.9%

        12

        2-丁酮

        2.311

        85.4

        85.4

        83.5

        81.8

        77.6

        96.0

        84.9

        7.2%

        13

        11-二氯乙烯

        2.412

        92.4

        98.1

        96.4

        92.4

        91.7

        88.7

        93.3

        3.6%

        14

        22-二氯丙烷

        2.467

        95.2

        99.0

        99.8

        98.0

        94.7

        96.5

        97.2

        2.1%

        15

        溴氯甲烷

        2.537

        95.0

        98.9

        97.6

        95.9

        95.1

        93.7

        96.0

        2.0%

        16

        二氯二氟甲烷

        2.583

        93.7

        98.7

        96.2

        93.9

        93.8

        90.7

        94.5

        2.9%

        17

        二溴氟甲烷 (SS)

        2.661

        93.3

        98.1

        96.9

        94.8

        93.9

        93.6

        95.1

        2.1%

        18

        1,1,1-三氯乙烷

        2.803

        96.5

        98.6

        99.7

        99.2

        93.5

        89.2

        96.1

        4.3%

        19

        1,1-二氯丙烯

        2.931

        97.1

        107.9

        104.3

        97.9

        96.5

        95.8

        99.9

        5.0%

        20

        1,2-二氯乙烷

        2.951

        98.7

        102.9

        100.7

        99.5

        99.6

        89.8

        98.5

        4.6%

        21

        3.026

        94.4

        101.7

        99.9

        95.7

        93.7

        99.3

        97.5

        3.4%

        22

        四氯化碳

        3.023

        102.1

        112.8

        109.9

        105.0

        104.1

        98.9

        105.4

        4.8%

        23

        三氯乙烯

        3.724

        91.9

        98.7

        98.4

        92.6

        92.0

        94.9

        94.8

        3.3%

        24

        1,2-二氯丙烷

        3.820

        93.2

        100.3

        96.8

        94.1

        94.8

        94.5

        95.6

        2.7%

        25

        二溴甲烷

        3.875

        94.1

        99.3

        96.8

        97.4

        98.0

        83.3

        94.8

        6.2%

        26

        一溴二氯甲烷

        4.097

        87.8

        93.8

        91.7

        89.3

        89.7

        79.7

        88.7

        5.5%

        27

        4-甲基-2-戊酮

        4.778

        97.7

        93.7

        97.1

        95.3

        90.2

        90.7

        94.1

        3.4%

        28

        -1,3-二氯丙烯

        4.798

        76.2

        84.9

        79.8

        74.0

        71.2

        79.1

        77.6

        6.2%

        29

        甲苯-D8 SS

        5.389

        93.6

        102.3

        102.1

        98.7

        97.7

        93.3

        98.0

        4.0%

        30

        甲苯

        5.516

        94.7

        104.0

        102.6

        98.5

        99.6

        93.2

        98.8

        4.3%

        31

        -1,3-二氯丙烯

        5.684

        80.3

        87.6

        85.2

        80.9

        78.1

        87.9

        83.3

        4.9%

        32

        1,1,2-三氯乙烷

        6.023

        116.3

        103.4

        102.2

        100.8

        103.4

        97.7

        104.0

        6.1%

        33

        1,3-二氯丙烷

        6.266

        119.6

        112.7

        118.8

        96.1

        97.0

        108.0

        108.7

        9.5%

        34

        四氯乙烯

        6.732

        91.0

        101.2

        98.9

        91.7

        91.3

        92.7

        94.4

        4.7%

        35

        二溴氯甲烷

        6.796

        96.3

        94.9

        94.8

        89.9

        92.9

        83.1

        92.0

        5.3%

        36

        1,2-二溴*烷

        7.091

        99.4

        103.4

        103.3

        99.8

        98.5

        88.9

        98.9

        5.4%

        37

        氯苯

        8.241

        99.3

        100.6

        97.9

        93.9

        97.7

        92.7

        97.0

        3.2%

        38

        1,1,2-三氯丙烷

        8.426

        97.7

        100.4

        98.0

        96.1

        96.0

        81.1

        94.9

        7.3%

        39

        1,1,1,2-四氯乙烷

        8.536

        98.8

        99.9

        99.9

        97.5

        97.9

        87.5

        96.9

        4.9%

        40

        乙苯

        8.733

        108.0

        116.5

        108.5

        104.7

        102.2

        93.3

        105.6

        7.3%

        41

        -二甲苯

        9.066

        96.8

        109.5

        106.0

        103.1

        99.6

        96.4

        101.9

        5.1%

        42

        -二甲苯

        9.118

        97.4

        98.6

        96.8

        85.2

        94.3

        91.7

        94.0

        5.3%

        43

        苯乙烯

        9.882

        88.1

        94.4

        91.1

        87.0

        83.7

        94.7

        89.8

        4.8%

        44

        -二甲苯

        9.879

        95.4

        101.6

        99.1

        96.0

        94.5

        93.1

        96.6

        3.3%

        45

        溴仿

        10.018

        92.0

        93.5

        90.3

        88.3

        88.9

        79.6

        88.8

        5.5%

        46

        異丙苯

        10.994

        100.2

        109.0

        106.8

        99.4

        97.8

        91.8

        100.8

        6.2%

        47

        1,1,2,2-四氯乙烷

        11.113

        108.2

        112.7

        108.3

        108.1

        103.4

        97.5

        106.4

        4.9%

        48

        4-溴氟苯 (SS

        11.211

        101.2

        112.3

        108.6

        83.2

        97.5

        88.8

        98.6

        11.4%

        49

        1,2,3-三氯丙烷

        11.211

        101.2

        112.3

        108.6

        83.2

        97.5

        90.8

        98.9

        11.0%

        50

        溴苯

        11.307

        98.4

        106.3

        101.8

        99.2

        94.3

        95.9

        99.3

        4.3%

        51

        2-氯甲苯

        11.990

        101.4

        109.8

        106.5

        100.6

        99.5

        93.7

        101.9

        5.5%

        52

        正丙苯

        12.062

        108.0

        113.6

        111.4

        102.6

        101.2

        95.3

        105.3

        6.5%

        53

        4-氯甲苯

        12.274

        93.4

        109.5

        106.3

        99.5

        98.4

        94.5

        100.3

        6.4%

        54

        1,3,5-三甲基苯

        12.642

        98.1

        105.9

        103.6

        96.8

        95.8

        93.0

        98.9

        5.0%

        55

        叔丁基苯

        13.380

        99.3

        109.0

        107.5

        99.7

        99.5

        93.1

        101.3

        5.8%

        56

        1,2,4-三甲基苯

        13.499

        109.8

        116.6

        115.4

        107.9

        107.5

        103.3

        110.1

        4.6%

        57

        1,2-二氯苯

        13.942

        99.7

        102.5

        101.5

        92.8

        91.6

        93.3

        96.9

        5.0%

        58

        仲丁基苯

        14.005

        93.3

        103.9

        101.6

        93.3

        92.0

        87.8

        95.3

        6.4%

        59

        1,4-二氯苯

        14.292

        93.1

        98.7

        95.9

        89.5

        89.4

        92.3

        93.1

        3.9%

        60

        4-異丙基甲苯

        14.555

        109.0

        119.7

        117.7

        107.5

        107.2

        102.3

        110.6

        6.1%

        61

        1,3-二氯苯

        14.862

        93.3

        96.7

        95.0

        89.5

        89.0

        82.7

        91.0

        5.6%

        62

        正丁基苯

        15.592

        95.2

        107.1

        105.5

        95.4

        91.5

        88.0

        97.1

        7.8%

        63

        1,2-二溴-3-氯丙烷

        16.869

        101.4

        101.9

        98.0

        97.1

        93.7

        94.1

        97.7

        3.6%

        64

        1,2,4-三氯苯

        19.498

        72.2

        83.3

        82.6

        74.2

        72.4

        72.1

        76.1

        7.0%

        65

        19.781

        89.4

        92.0

        96.7

        93.5

        84.4

        88.7

        90.8

        4.7%

        66

        六氯丁二烯

        20.375

        69.9

        79.7

        73.1

        69.0

        64.7

        64.2

        70.1

        8.2%

        67

        1,2,3-三氯苯

        20.459

        63.7

        69.1

        67.6

        65.2

        60.2

        65.6

        65.2

        4.8%

         



        5
        結果與討論

        實驗使用了萊伯泰科 PT2000全自動固液吹掃捕集儀,參考《HJ 605-2011土壤和沉積物揮發性有機物的測定吹掃補集氣相色譜-質譜法》,建立了土壤中揮發性有機物的測定方法。方法得到的64種目標物和3種替代物回收率為65.2%~110.6%RSD2.0%~11.4%,*HJ 605-2011中相應的要求