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简介

挥发性有机物(VOCs)是指沸点在50-250 °C 范围内的一系列化合物，因其广泛应用于化工原料和有机溶剂中，因此在自然界越来越多地检测到VOCs 的存在。VOCs对人体健康有巨大影响，许多具有致突变、致癌和致畸效应，或者具有难闻气味，而且非常难以降解，危害很大。因此对VOCs 进行检测和含量控制是必须的。

ZG环境保护标准HJ 642-2013 规定了测定土壤和沉积物中挥发性有机物(VOCs)的顶空- 气相色谱质谱法。该标准适用于土壤和沉积物中36 种挥发性有机物的测定。该标准的执行不仅需要实验室具有样品制备和处理能力，也需要仪器设备具有足够的稳定性和灵敏度。本文使用PerkinElmer TurboMatrixHS40 联用Clarus SQ 8 GC/MS 测定土壤中VOCs。TurboMatrix HS40 具有惰性的样品传输管路和优异的气体控制模块，具备zhuo越的稳定性，其ZL设计的压力平衡时间进样技术保证了仪器的高灵敏度，配备Clarus SQ 8 GC/MS均符合HJ624-2013 方法设定的性能标准。文中所示VOCs的线性，结果重现性，回收率和检出限，表明该仪器配置具有优异的检测性能，完全可以满足方法需要。

材料与方法

仪器

本文使用PerkinElmer Clarus SQ8 GC-MS（EI 源）与TurboMatrix HS40 联用分析。

试剂

实验用水：纯水机设备制备用水，经空白实验确认无干扰。

甲醇：色谱纯级别，使用前经空白实验确认无干扰。

氯化钠：优级纯

磷酸：优级纯

基体改进剂：250 mL 实验用水，滴加几滴磷酸，调节PH 值≤ 2。加入 90 g 氯化钠。溶解并混匀。

标准使用液（37 种）：直接购买浓度为1000 μg/ml 的混标，使用前用甲醇稀释至100 μg/ml。

内标使用液（3 种）：选用氟苯，氯苯-d5 和1,4- 二氯苯-d4做为内标物，配制浓度为250 μg/ml，溶剂为甲醇。

替代物：4- 溴氟苯（BFB）和甲苯-d8，浓度均为100μg/ml，溶剂为甲醇。

石英砂：外购，使用前确认无干扰。

校准曲线的配制

取5个顶空瓶，分别称取2.0g石英砂于顶空瓶中，各加入5mL基体改进剂，再分别加入0.5，1，2，5，10μL的100μg/mL挥发性有机物混标，0.5，1，2，5，10μL的100μg/mL替代物，2.0 μL的250 μg/mL的内标使用液，加盖密封，得到的初始校准曲线见表1。

表1. 校准曲线浓度

实验条件

顶空、气相色谱仪及质谱仪的操作条件见表2 所示。

表2. 顶空、气相色谱仪及质谱仪的操作条件

结果

根据表2 的仪器运行条件，得到37 种VOCs 总离子流色谱图和选择离子流图，如图1 所示。

图1. 37 种VOCs 的离子流色谱图

表3 所列为各组分的出峰顺序，保留时间和定量离子。

表3. 各组分的出峰顺序，保留时间和定量离子

使用表1 所列校准样品依次进样，得到各组分的标准曲线和线性回归系数如下表4 所示。

表4. 各组分标准曲线和线性回归系数

各组分的回归系数大于0.995，显示了方法良好的线性。

表5 所列结果包括重现性（RSD）、检出限（MDL）、测定下限及回收率。检出限及测定下限的测定参照HJ 168-2010《环境监测分析方法标准制修订技术导则》。评估检出限时采用空白加标（石英砂），加标量为5 μg( 浓度为2.5 μg/kg)，测定下限为4 倍检出限。RSD 为向2 g 土壤or 石英砂中加入5 mL 基体改进剂，并分别加入2 μL和5 μL 的100 ppm 标准品和替代物、2.0 μL 的250 μg/mL 的内标使用液，得到标准品的浓度为100 μg/kg，250 μg/kg。连续测定六次的相对标准偏差。回收率为向2 g 土壤中，加入5 mL 基体改进剂，并分别加入2 μL和5 μL 的100 ppm 标准品和替代物、2.0 μL 的250 μg/mL 的内标使用液时得到的回收率。

表5. 重现性、检出限、测定下限和回收率

如上表所示，100μg/kg和250μg/kg浓度的加标样品RSD%范围分别为1.48-8.76%和1.79-8.94%，在标准（HJ642-2013）涵盖的范围1.1-15% 之内。加标回收范围分别为74.92-117.51% 和89.56-106.41%，优于标准（HJ642-2013）涵盖的回收率范围（100 μg/kg 回收率为65.2-134%，和250 μg/kg 回收率为73.3-107%）。根据本文实验条件得到的检出限为0.54 μg/kg~2.07μg/kg，测定下限为2.17 μg/kg~8.27 μg/kg。优于标准（HJ642-2013）给出的方法检出限为0.8-4 μg/kg，

测定下限为3.2-14 μg/kg。

结论

实验结果表明使用PerkinElmer TurboMatrix HS40 联用Clarus SQ 8 GC/MS 测定土壤中VOCs 很容易实现HJ642-2013 方法所设定的性能标准。本文建立的方法具有很好的准确度，精密度和检出限，该仪器配置具有优异的检测性能，完全可以满足方法需要。

液相色谱手动进样器清洗器怎么清洗？

       2020年3月25日，生态环境部办公厅发布了《水质 挥发性有机物的测定 便携式顶空/气相色谱-质谱法（征求意见稿）》，该标准规定了地表水、地下水和工业废水中56种挥发性有机物的现场定性和定量分析的便携式顶空/气相色谱-质谱法。北京博赛德科技携带便携式气质联用仪HAPSITE ER参与了验证测试工作。

       水的质量直接影响到人们的健康，水中VOCs给人体健康带来的危害，已经得到各国的重视。为了保护人体健康，各国相继推出了各种关于水的法规及标准。

       在我国4个相关的环境标准中，水中VOCs大多采用实验室的顶空气相色谱法、吹扫捕集气相色谱法、吹扫捕集气质联用法等方法进行测定。但是实验室分析方法中采样、运输以及分析时间往往需要几个小时，使得数据的出具没有及时性，无法在现场快速掌握水中VOCs情况，不能很好满足突发环境事件应急监测的需求。

       因此，该标准对于建立水质VOCs的现场、快速监测、应对突发环境事件、保证饮用水安全、保障人民身体健康具有重大意义。

       采用便携式气相色谱-质谱联用仪（便携式GC-MS）和顶空进样系统结合的方法，可以在现场即时对水质进行快速、准确的定量和定性分析，为现场快速检测及辅助处置决策提供科学的数据依据，为有效处置水体污染事件以及现场执法提供可靠的技术支撑。

便携式气相色谱质谱联用仪HAPSITE ER 

       HAPSITE ER 便携 / 车载气相色谱质谱联用仪，适用现场检测、鉴别和定量挥发性有机化合物（VOCs）：工业毒性化合物（TICs ）、工业毒性材料（TIMs）、化学战剂（CWAs ) 以及选定的半挥发性有机化合物（SVOCs），随时随地提供可靠的结果，能在数分钟内取得结果，作出与生命、健康、安全和环境相关的重要决策。便携式GC-MS可对水中的58种VOCs快速、有效地定性和定量，已经在我国各级环境监测工作中得到高度、有效的应用。

HAPSITE ER  技术优势

       ● 真空技术：非机械泵设计，不怕震动，适于边走边测；

       ● 独特的质谱接口技术：始终保持真空，快速开机；

       ● 密封技术：内部全封闭设计，不怕雨水不怕尘埃，质谱直接进样；

       ● 微型质谱技术，集成式便携设计：内置载气、标气、电池；

       ● 双进样模式：GCMS全分析模式、质谱直接进样模式；

       ● 无线远程控制技术；

       ● 一体化设计，轻松连接配置齐全的前处理仪器：顶空、在线吹扫探头、热解析、SPME等。

顶空采样系统 (HSS)

       顶空采样系统 (HSS) 是 HAPSITE 便携式 GC/MS 的一个模块，它与 HAPSITE 连接使用，可实现固体、液体以及土壤中挥发性有机化合物的定性和定量分析。

顶空模块内置电池和载气

顶空针可依据需要调节高度

目标化合物的总离子流色谱图

1-氯乙烯；2-1,1-二氯乙烯；3-二氯甲烷；4-反-1,2-二氯乙烯；5-1,1-二氯乙烷；6-氯丁二烯；7-顺-1,2-二氯乙烯；8-溴氯甲烷；9-氯仿；10-2,2-二氯丙烷；11-1,2-二氯乙烷；12-1,1,1-三氯乙烷；13-1,1-二氯丙烯；14-苯；15-四氯化碳；16-氟苯（内标）；17-二溴甲烷；18-1,2-二氯丙烷；19-一溴二氯甲烷；20-三氯乙烯；21-顺-1,3-二氯丙烯；22-反-1,3-二氯丙烯；23-1,1,2-三氯乙烷；24-甲苯；25-1,3-二氯丙烷；26-二溴氯甲烷；27-1,2-二溴乙烷；28-四氯乙烯；29-1,1,1,2-四氯乙烷；30-氯苯；31-乙苯；32/33-间/对-二甲苯； 34-溴仿；35-苯乙烯；36-邻-二甲苯；37-1,1,2,2-四氯乙烷；38-1,2,3-三氯丙烷；39-异丙苯；40-溴苯；41-2-氯甲苯；42-4-氯甲苯；43-正丙苯；44-1,3,5-三甲基苯；45-叔丁基苯；46-1,2,4-三甲基苯；47-1,3-二氯苯；48-1,4-二氯苯-d4（内标）； 49-1,4-二氯苯；50-仲丁基苯；51-4-异丙基甲苯；52-1,2-二氯苯；53-正丁基苯；54-1,2-二溴-3-氯丙烷；55-1,2,4-三氯苯； 56-萘；57-1,2,3-三氯苯；58-六氯丁二烯

HAPSITE在环境应急事件中的重要作用

       地震海啸等自然灾害发生后，首要的卫生工作是紧急医学救援，救治伤员，应急安置灾民；同时，还应加强灾后的环境监测，应从放射性危险、化学物污染、火灾、爆炸、毒气泄漏的角度综合考虑空气、水、土壤的污染情况对健康的影响，避免二次污染带来的灾难和伤害。

       多年来，我们依托仪器优势与技术经验，参与支持了多起环境应急事件。

8·12天津滨海新区爆炸事故现场监测

3·21响水工业园爆炸监测

2008年汶川地震，各级环保站

携带HAPSITE进行空气及水质的监测

职业卫生工作现场VOCs监测

消防队火灾现场监测

背景

挥发性有机物(VOCs) 是指沸点在50-250oC 范围内的一系列化合物，因其广泛应用于化工原料和有机溶剂中，因此在自然界越来越多的检测到VOCs 的存在。许多种VOCs 对人体健康有一定危害，许多具有致突变、致癌和致畸效应，或者具有难闻气味，且非常难以降解。因此对VOCs 进行检测和含量控制是必须的。

ZG环境保护标准HJ 642-2013 规定了测定土壤和沉积物中挥发性有机物(VOCs) 的顶空- 气相色谱质谱法。该标准适用于土壤和沉积物中36 种挥发性有机物的测定。该标准的执行不仅需要实验室具有样品制备和处理能力，也需要仪器设备具有足够的稳定性和灵敏度。本文利用石英砂模拟实际土壤，在其中加入标准溶液配制校准曲线，使用PerkinElmer TurboMatrixTM HS40 联用Clarus® SQ 8 GC/MS 对VOCs 进行测定。

TurboMatrix HS40 具有惰性的样品传输管路和优异的气体控制模块，具备zhuo越的稳定性，其ZL设计的压力平衡时间进样技术保证了仪器的高灵敏度，配备Clarus SQ 8 GC/MS符合HJ 624-2013 方法设定的性能标准。文中所示VOCs 的线性，结果重现性，回收率和检出限，表明该仪器配置具有优异的检测性能，完全可以满足方法需要。

材料与方法

仪器

本文使用PerkinElmer Clarus SQ 8 GC-MS（EI 源）与TurboMatrix HS40 联用分析。

试剂

实验用水：纯水机设备制备用水，经空白实验确认无干扰。

甲醇：色谱纯级别，使用前经空白实验确认无干扰。

氯化钠：优级纯

磷酸：优级纯

基体改进剂：250mL 实验用水，滴加几滴磷酸，调节PH 值≤2。加入 90g 氯化钠。溶解并混匀。标准溶液（37 种化合物）： 直接购买浓度为1000μg/ml 的混标，使用前用甲醇稀释至100μg/ml。

内标溶液（3 种化合物）：选用氟苯，氯苯-d5 和1,4-二氯苯-d4 做为内标物，配制浓度250μg/ml，溶剂为甲醇。

替代物：4- 溴氟苯（BFB）和甲苯-d8，浓度均为100μg/ml，溶剂为甲醇。

石英砂：外购，使用前确认无干扰。

校准曲线的配制

取5 个顶空瓶，分别称取2.0g 石英砂于顶空瓶中，各加入5mL 基体改进剂，再分别加入0.5，1，2，5，10μL 的100μg/mL 挥发性有机物混标，0.5，1，2，5，10μL 的100μg/mL 替代物，2.0μL 的250μg/mL 的内标溶液，加盖密封，得到的初始校准曲线见表1。

表1. 校准曲线浓度。

实验条件

顶空、气相色谱仪及质谱仪的操作条件见表2 所示。

表2. 顶空、气相色谱仪及质谱仪的操作条件。

结果

顶空、气相色谱仪及质谱仪的操作条件见表2 所示。

表3 所列为各组分的出峰顺序，保留时间和定量离子。

表3. 各组分的出峰顺序，保留时间和定量离子

使用表1 所列校准样品依次进样，得到各组分的标准曲线和线性回归系数如下表4 所示。

表4 . 各组分标准曲线和线性回归系数

各组分的回归系数大于0.995，显示了方法良好的线性。

表5 所列结果包括重现性（RSD）、检出限（MDL）、测定下限及回收率。评估检出限及测定下限的测定参照HJ168-2010《环境监测 分析方法标准制修订技术导则》。检出限时采用空白加标（石英砂），加标量为5ng( 浓度为2.5 μg/kg)，测定下限为4 倍检出限。RSD 为向2g 实际土壤样品或石英砂中加入5mL 基体改进剂，并分别加入2 μL 和5μL 的100μg/mL 标准品和替代物、2.0μL的250μg/mL 的内标溶液，得到标准品的浓度为100μg/kg，250μg/kg，连续测定10 次实际土壤样品或相对标准偏差。回收率为向2g 实际土壤样品中，加入5mL 基体改进剂，并分别加入2μL 和5μL 的100μg/mL 标准品和替代物、2.0 μL 的250μg/mL 的内标溶液时得到的回收率。

表5. 重现性、检出限、测定下限和回收率。

如上表所示，100μg/kg 和250μg/kg浓度的加标样品RSD% 范围分别为1.48-8.76%和1.79-8.94%， 在标准（HJ642-2013）涵盖的范围1.1-15% 之内。

加标回收范围分别为74.92-117.51% 和89.50-106.52%，优于标准（HJ642-2013） 涵盖的回收率范围（100μg/kg 回收率为65.2-134%， 和250μg/kg 回收率为73.3-107%）。

根据本文实验条件得到的检出限为0.54μg/kg~2.07μg/kg， 测定下限为2.17μg/kg~8.27μg/kg。优于标准（HJ642-2013）给出的方法检出限为0.8-4μg/kg，测定下限为3.2-14μg/kg。

结论

实验结果表明使用PerkinElmer TurboMatrix HS40 联用Clarus SQ 8 GC/MS 测定土壤中VOCs 很容易实现HJ642-2013 方法所设定的性能标准。本文建立的方法具有很好的准确度，精密度和检出限，该仪器配置具有优异的检测性能，完全可以满足方法需要。