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摘要：吹扫捕集GC-MS气相色谱-质谱法测定水中苯乙烯,通过对吹扫捕集、GC-MS等条件的优化，分析了吹扫时间、吹扫温度对吹扫捕集效率的影响。分析结果表明，在此条件下，苯乙烯的线性相关系数为0.9974，加标回收率为78.9%~115.6%，相对标准偏差为2.53~2.58%，该方法具有较好的线性关系，操作简单，灵敏度高，准确性及重现性好；方法检出限为0.5 ug/L，远低于《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中限值20ug/L。
关键词：GC-MS；苯乙烯；生活饮用水
苯乙烯属于挥发性有机物，地表水和饮用水中的苯乙烯一般来自于化工企业排放的废水、废气。另外，水中的腐植酸、富里酸及藻类代谢产物等经过加氯消毒后也会产生一些，会经呼吸、皮肤接触和饮水进入人体，如果浓度过大将对人体的健康造成危害，《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》中均对苯乙烯提出了限值要求[1-2]，目前我国对地表水和生活饮用水中苯乙烯的测定采用的是静态顶空气相色谱法[3]，该法的灵敏度低，精密度差，本文采用的吹扫捕集法主要有无需使用有机溶剂，对环境不造成二次污染，而且取样量少、富集效率高、受机体干扰小、操作简便快捷等优点[4-5]。质谱的选择离子监测（SIM）可以消除于目标化合物保留时间接近的其他化合物干扰，对于成分较复杂的样品可以得到好的测定结果[6]。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
7890A-5975C气相-质谱联用仪；P&T9800和AQUATEK100;苯乙烯标准溶液：中国计量科学研究院，质量浓度为100ug/ml；氯化钠（优级纯），在马弗炉中于450℃条件下烘烤2h，然后置于干燥器中备用；微量注射器，规格为1ul、10ul和100ul等。
1.2试验方法
1.2.1 仪器条件
谱柱：DB-624毛细管色谱柱（60m*0.250mm*1.40um）。
色谱条件：载气为高纯氦（99.999%），恒压模式，压力为9.8psi；分流模式：分流比为：20:1；进样口温度为：250℃；柱温：程序升温35℃，以5℃/min升至95℃平衡2min,以13℃/min升至250℃。
质谱条件：质谱检测器接口温度：280℃；四级杆温度：150℃；离子源：IE；离子化能量：70eV；离子源温度：230℃；离子源采集方式选择全扫描；溶剂延迟3.00min。
吹扫条件：吹扫时间：11min、吹扫温度：40℃、解析时间：2min、解析温度：250℃、烘焙时间：2min、烘焙温度：280℃。
生活饮用水通过吹扫捕集仪吹脱、捕集吸附、高温解析进样，用气相色谱质谱法测定。
1.2.2样品采集与保存
水样的采集及保存方法：水样采集在2L磨口塞玻璃瓶中，在进行采样时，首先要用水样对采样瓶进行冲洗几次，随后将采样瓶灌满，不能留有气泡，拧紧瓶盖。对于不含余氯的样品和空白，为了使样品的PH值不大于2，需要在样品中加入适量的1：1的盐酸，这样可以有效防止水样发生生物降解。而针对于含余氯的样品，需要先在样品中加入抗坏血酸，（规格：每40ml水样加25mg），等到样品瓶中充满了水样并开始溢流后，在样品中加入适量的1:1盐酸使样品PH≤2，再密封样品瓶。样品采集后，应及时测定。如果样品不能马上分析测定，采样后应将样品置于4℃冰箱中，冷藏保存，12h内尽快测定。
1.3 标准曲线
1.3.1 标准中间液制备
取浓度为2.0mg/ml的苯乙烯标准溶液50ul于100ml容量瓶中，用纯水稀释至刻度，配置成浓度为1000ug/L的中间液。
1.3.2 标准曲线系列浓度配制
分别吸取0,0.5,1.0,2.5和5.0ml中间液至50.0ml容量瓶中并用纯水稀释至刻度，再倒入吹扫瓶中测定。
2 结果与讨论
2.1 吹扫捕集条件的优化
2.1.1 吹扫时间的影响
吹扫时间是吹扫捕集技术的重要参数之一，其影响方法的回收率和灵敏度，须根据具体的样品来优化确定，吹扫时间短，溶液中的分析物挥发不充分；吹扫时间长，分析重现性和灵敏度高，在充分考虑分析的时间和效率的前提下，应选择尽可能短的吹扫时间。
取苯乙烯浓度为的溶液进样，吹扫时间分别为9,10,11,12,13min，观察其色谱峰面积随吹扫时间的变化趋势。得到吹扫时间对色谱峰面积的影响情况见图2
通过图2可以看出，色谱峰的面积会随着吹扫时间的延长而增大，当吹扫时间到11min时，色谱峰的面积最大，之后其面积会随着吹扫时间的增加而减小，这可能是由于吹扫的时间过长，而导致将吸附剂表面的分析物吹脱所致，使待测组分从捕集管中吹走，反而降低了响应值，因此，本文选择吹扫时间为11min。
2.2.2 吹扫温度的影响
在其他条件不变的情况下，吹扫捕集的温度分别设为：30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃对苯乙烯进行测定分析，得到吹扫温度对色谱峰面积的影响情况见图3.
图3 吹扫温度对色谱峰面积的影响
从图3中可以看出，吹扫温度对检测灵敏度的整体影响不大，但是在40℃以前灵敏度随着温度增加的幅度相对较大，在40℃之后相对较平缓，因此本文选择吹扫温度为40℃。
2.2 标准曲线和检出限
2.2.1标准曲线
按1.4.2的方法，配制不同浓度的系列标准溶液，按1.2的实验方法进行测定，以保留时间定性，峰面积定量绘制标准曲线，结果见图4
由图4可以看出，苯乙烯的线性方程为y=1.190x+4.344，相关系数R2=0.9981
2.2.2 方法检出限
以信噪比S/N=3时所对应的组分浓度为最低检出浓度，结果为0.5 ug/L，可以看出，苯乙烯的最低检出限远远低于《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中的限值。满足水中痕量有机物的分析要求。
2.3精密度
配制苯乙烯浓度分别为1ug/L和9ug/L的标准溶液，平行测定7次，测定结果见表1。
3.结论
通过优化吹扫时间和温度明显地缩短了整个吹扫捕集的周期时间，得到较好的捕集效果，在此条件下，苯乙烯的平均加标回收率在88%~107%之间，相对标准偏差在2.53~2.58%之间，最低检出限为0.5ug/L，具有较高的准确度和精密度，检出限低等优点，满足水质检测要求。
参考文献
[1]GB3838-2002,地表水环境质量标准[S].北京:中国环境科学出版社,2007:51.
[2]GB5749-2006,生活饮用水卫生标准[S].北京: 中国标准出版社,2006.
[3]GB/T 5750.8-2006，生活饮用水标准检验方法有机物指标[S].北京: 中国标准出版社,2006.
[4]World Heath Organization. Guidelines for Drinking Water Quality [M].Fourth Edition,Paris,France: World Heath Organization,2011
[5]许艳秋,唐薇,黄玉明,等.嘉陵江重庆段水中的有机污染物研究[S].西南大学学报:自然科学版,2010,32（1）:89-90.
[6]杨钢.重庆三峡库区水环境问题机综合治理对策[J].西南农业大学学报,2003,25（1）:164-167.
论文作者:施爱华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：苯乙烯论文; 样品论文; 时间论文; 温度论文; 色谱论文; 标准论文; 浓度论文; 《基层建设》2017年第10期论文;