顶空气相色谱质谱联用法测定生活饮用水中27种挥发性有机物

尹长军潘士钊苗军冯文

摘要：为了能够简便、快捷、准确的测定生活饮用水中的挥发性有机物，本文采用顶空气相色谱质谱联用法建立测定生活饮用水中1，1-二氯乙烯、顺1，2-二氯乙烯、反1，2-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯等27种挥发性有机物的方法。在实验室所建立的实验条件下，27种挥发性有机物的回收率能够达到102.50%-129.17%，相对标准偏差（RSD）为4.08%-7.69%。该方法操作简便，灵敏度高、检测结果准确，是生活饮用水检测中挥发性有机物较为理想的方法。

关键词：气相色谱质谱联用；顶空；挥发性有机物

自《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006实施以来，水质指标由GB5749-1985的35项增加至106项，其中毒理指标中有机化合物由5项增加至53项[1]，如何快速准确的测定出生活饮用水中有机化合物指标，是保障居民用水安全的前提。

对于测定生活饮用水中挥发性有机物的预处理方法主要有溶剂萃取法、固相微萃取法、吹扫捕集法等。其中，溶剂萃取法萃取过程繁琐，回收率较低，检测结果的可靠性较差，且大量有机溶剂的使用容易污染工作环境，损害工作人员的身体健康；固相微萃取法所需设备偏贵，且耗时较长，试验耗材费用较高；吹扫捕集法灵敏度高，富集效果明显，回收率效果理想，但是仪器设备昂贵，成本偏高。顶空法在水质检测过程中是一种常用的较为理想的检测方法，顶空法具前处理简单，灵敏度高，并且重现性好等优点。本文建立了顶空气相色谱质谱联用法检测生活饮用水中27种挥发性有机物的检测方法，能够在较短的时间内，有效的分离27种挥发性有机物，并且灵敏度较高，检出限较低，检测结果能够满足《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的要求，是较为理想的生活饮用水中挥发性有机物的快速检测方法[2-9]。

1试验部分

1.1仪器

美国ThermoTRACE1300/ISQQD气相色谱质谱联用仪；ThermoTRIPLUSRSH顶空自动进样器；TG-624（60m×0.25mm×1.4um）型毛细管色谱柱；1000μL、100μL移液枪；10μL、50μL微量注射器；20mL顶空瓶；马头牌架盘药物天平BP-Ⅱ型；100mL容量瓶。

1.2试剂

甲醇（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；氯化钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心）；M-502-REGVOCMixture27种挥发性有机物（混标200mg/L百灵威科技有限公司）。

1.3气相色谱/质谱条件

载气：高纯氦气（99.999%）；流速：1.5mL/min；进样方式：分流进样（分流比为10：1）；进样口温度：200℃；传输线温度：230℃；离子源温度：250℃；数据采集和分析：质谱检测器；顶空进样瓶平衡温度：60℃；加热平衡时间40min。

柱温箱升温程序：初始温度40℃，保持4min，以8℃/min的升温速率升温至230℃，保持5min。

1.4标准溶液储备液的制备

移取1mLM-502-REGVOCMixture标准溶液至100mL容量瓶中，用甲醇定容至100mL，储备液浓度为2mg/L。

1.5标准曲线的制作

取7个20mL容量瓶，每个瓶内准确加入1.0gNaCl，然后用移液枪、微量针分别加入5μL、10μL、30μL、50μL、100μL、200μL、300μL的标准储备液，用超纯水定容，配出混合标准系列浓度。转移至20mL顶空瓶中，用气相色谱/质谱联用仪检测，经对数据处理后，得出各有机物的线性关系。

1.6样品的测定

在20mL的顶空瓶中，准确加入1.0gNaCl，分别准确量取10mL水样和超纯水样于顶空瓶中进行实验测定。

2结果与讨论

2.1定性分析

在本文所设置的试验条件下，进样1μL储备液。分析结束后发现，27种挥发性有机物的分离效果明显，定性分析标准溶液的色谱图如图1。

2.2线性、仪器检出限、回收率及精密度

配制各浓度分别为0.001、0.002、0.006、0.01、0.02、0.04、0.06mg/L的标准溶液，采用本文所设置的最佳试验条件，分别进样，测定混合标准系列溶液的峰面积，考察各组分的线性，试验结果表明，混合标液中所涉及的27种挥发性有机物，其中有26种组分在0.001-0.06mg/L范围内呈现良好的线性关系，有23种组分的相关系数能够达到0.999以上。对浓度为0.02mg/L的标准品平行测试6次，平均回收率的范围在102.50%-129.17%，相对标准偏差（RSD）在4.08%-7.69%之间，呈现出良好的重现性。利用该方法大部分组分的最低检出限在0.001mg/L，表现出了较高的灵敏度。详细数据见下表2。

采集某市自来水水厂及管网各取样点水样6份，利用本文所设置的试验方法进行检测，检测结果均未超过《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006中规定的限值。其中三氯甲烷、四氯化碳、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷均有检出，因此，对自来水中挥发性卤代烃的检测具有一定的必要性。

3结论

本文利用顶空气相色谱/质谱法建立了有效测定生活饮用水中27种挥发性有机物的方法。该方法前处理简便，分离效果明显，灵敏度较高，准确性可靠，检出限较低，检测结果能够满足《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的限值。该法可以同时准确的检测出生活饮用水中的多种挥发性有机物，是较为理想的检测方法。在水质检测的日常工作中具有较高的实用价值。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.中国国家标准化管理委员会.GB5749-2006生活饮用水卫生标准[M]，北京：中国标准出版社.2007.

[2]环境保护部.HJ605-2011土壤和沉积物挥发性有机物的测定顶空-气相色谱-质谱法[S].北京：中国环境科学出版社，2013.

[3]GB/T5750.8-2006.生活饮用水标准检验方法[S].2006.