安益譜 7600 氣質(zhì)聯(lián)用儀:土壤和沉積物中揮發(fā)性有機物檢測的高效方案
揮發(fā)性有機物(VOCs)因具有毒性、揮發(fā)性和累積性,成為土壤和沉積物污染監(jiān)測的重點關(guān)注對象?!禜J 605-2011 土壤和沉積物 揮發(fā)性有機物的測定 吹掃捕集 / 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》為這類污染物的檢測提供了權(quán)威標準。安益譜 7600 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀憑借與吹掃捕集技術(shù)的高效結(jié)合,實現(xiàn)了對 70 種 VOCs 的精準定性與定量,為土壤和沉積物污染調(diào)查、風險評估提供了可靠的分析工具。
一、檢測方案:儀器配置與方法優(yōu)化的協(xié)同設計
1. 核心設備與耗材組合
安益譜 7600 氣質(zhì)聯(lián)用儀的檢測方案針對土壤和沉積物中 VOCs 的特性量身定制,核心配置包括:
安益譜7600單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
主機系統(tǒng):7600 氣質(zhì)聯(lián)用儀,具備高靈敏度離子源與穩(wěn)定的質(zhì)量分析器,可實現(xiàn)寬質(zhì)量范圍(35~270amu)的精準掃描;前處理設備:PTC-III 固液吹掃捕集儀(北京踏實),通過吹掃 - 捕集過程高效富集樣品中的揮發(fā)性成分,減少基質(zhì)干擾;色譜柱:AB-624(30m×250μm×1.4μm)或等效色譜柱,專為 VOCs 分離設計,弱極性固定相可有效區(qū)分結(jié)構(gòu)相似的鹵代烴、苯系物等。
2. 關(guān)鍵檢測參數(shù)設置
基于 HJ 605-2011 標準,方法參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化以平衡分離效率與分析速度:
吹掃捕集條件:吹掃時間 11min,確保樣品中 VOCs 充分釋放;脫附溫度 250℃,脫附時間 1min,實現(xiàn)捕集管中目標物的快速解析;色譜條件:分流進樣(分流比 20:1),進樣3口溫度 200℃;色譜柱以 1ml/min 恒流模式運行,柱箱升溫程序為 38℃(保持 1.8min)→10℃/min 升至 120℃→15℃/min 升至 240℃(保持 5min),既保證低沸點物質(zhì)(如二氯二氟甲烷,沸點 - 29.8℃)的分離,又縮短高沸點物質(zhì)(如萘,沸點 218℃)的分析時間;質(zhì)譜條件:離子源溫度 300℃,傳輸線溫度 250℃,溶劑延遲 1.5min;采用全掃描(SCAN)與選擇離子掃描(SIM)結(jié)合模式,SCAN 用于定性篩查,SIM 針對目標物特征離子(如苯的 m/z78,甲苯的 m/z92)提升定量靈敏度。
二、性能驗證:從分離到定量的全面可靠
1. 高效分離與精準定性
7600 氣質(zhì)聯(lián)用儀對 70 種 VOCs(涵蓋鹵代烴、苯系物、氯苯類等)展現(xiàn)出優(yōu)異的分離能力。在 20μg/L 標準溶液檢測中,各目標物峰形尖銳對稱,保留時間穩(wěn)定:
低沸點物質(zhì)如二氯二氟甲烷(出峰時間 1.71min)、氯甲烷(1.93min)實現(xiàn)基線分離;結(jié)構(gòu)相似的同分異構(gòu)體如順式 - 1,2 - 二氯乙烯(5.36min)與 2,2 - 二氯丙烷(5.33min)可有效區(qū)分;苯系物中鄰 - 二甲苯(11.24min)、間 / 對 - 二甲苯(10.72min)分離度達 1.2 以上,滿足定性要求(圖 1)。結(jié)合特征離子比對(如四氯化碳定量離子 m/z117,輔助離子 119),可實現(xiàn)復雜基質(zhì)中目標物的準確識別。
圖1 濃度50ppm有機氯農(nóng)藥總離子流圖(序號對應化合物見目標物離子列表)
2.目標物離子列表
序號 | 名 稱 | CAS No. | 參考出峰時間min | 定量離子 (m/z) | 輔助離子 (m/z) |
1 | 2,4,5,6-四氯間二甲苯(替代物) | 877-09-8 | N/A | 207 | 201、244、242 |
2 | a-六六六 | 319-84-6 | 9.53 | 183 | 181、109 |
3 | 六氯苯 | 118-74-1 | 9.79 | 284 | 286、282 |
4 | b-六六六 | 319-85-7 | 10.42 | 181 | 183、109 |
5 | g-六六六 | 58-89-9 | 10.67 | 183 | 181、109 |
6 | 五氯硝基苯(內(nèi)標) | 82-68-8 | N/A | 237 | 249、214、142 |
7 | d-六六六 | 319-86-8 | 11.63 | 183 | 181、109 |
8 | 七氯 | 76-44-8 | 13.73 | 100 | 272、274 |
9 | 艾氏劑 | 309-00-2 | 15.10 | 66 | 263、220 |
10 | 環(huán)氧七氯B | 1024-57-3 | 16.60 | 353 | 355、351 |
11 | a-氯丹 | 5103-71-9 | 17.43 | 373 | 375、377 |
12 | 硫丹I | 959-98-8 | 17.84 | 195 | 339、341 |
13 | g-氯丹 | 5103-74-2 | 17.95 | 375 | 237、272 |
14 | 狄氏劑 | 60-57-1 | 18.71 | 79 | 263、279 |
15 | p,p’-滴滴伊 | 72-55-9 | 18.71 | 246 | 248、176 |
16 | 異狄氏劑 | 72-20-8 | 19.37 | 263 | 82、81 |
17 | 硫丹II | 33213-65-9 | 19.67 | 337 | 339、341 |
18 | p,p’-滴滴滴 | 72-54-8 | 20.04 | 235 | 237、165 |
19 | 菲-d10(內(nèi)標) | -- | N/A | 188 | 189、160、94 |
20 | o,p’-滴滴涕 | 789-02-6 | 20.12 | 235 | 237、165 |
21 | 異狄氏劑醛 | 7421-93-4 | 20.28 | 67 | 345、250 |
22 | 硫丹硫酸酯 | 1031-07-8 | 20.99 | 272 | 387、422 |
23 | ?-d12(內(nèi)標) | 1719-03-5 | N/A | 240 | 236、241 |
24 | p,p’-滴滴涕 | 50-29-3 | 21.15 | 235 | 237、165 |
25 | 異狄氏劑酮 | 53494-70-5 | 22.56 | 67 | 317、147 |
26 | 甲氧滴滴涕 | 72-43-5 | 23.27 | 227 | 228、152、274 |
27 | 滅蟻靈 | 2385-85-5 | 24.77 | 272 | 274、270 |
28 | 綠茵酸二丁酯(替代物) | 1770-80-5 | N/A | 57 | 99、388 |
表1 目標物離子列表
3.校正曲線(1ppm、5ppm、10ppm、20ppm、50ppm)
4.對50ppm的有機氯重復進樣3針,比較出峰時間和峰面積
圖2 濃度50ppm對照品3針結(jié)果
峰 | 保留時間 | 保留時間RSD[%] | 序號 | 峰面積 | 面積平均值 | 面積RSD[%] |
2 | 9.512 | 0.08 | 1 | 625988.9 | 571145.6 | 8.32 |
9.522 | 2 | 545247.6 | ||||
9.528 | 3 | 542200.2 | ||||
3 | 9.769 | 0.08 | 1 | 1281660.5 | 1152260.9 | 9.73 |
9.779 | 2 | 1087166.8 | ||||
9.785 | 3 | 1087955.4 | ||||
4 | 10.394 | 0.11 | 1 | 553533.5 | 508345.8 | 7.70 |
10.411 | 2 | 487064.0 | ||||
10.417 | 3 | 484439.9 | ||||
5 | 10.638 | 0.11 | 1 | 532977.4 | 482827.9 | 9.00 |
10.654 | 2 | 456596.5 | ||||
10.660 | 3 | 458909.9 | ||||
7 | 11.597 | 0.09 | 1 | 495947.4 | 449652.6 | 8.92 |
11.611 | 2 | 428120.0 | ||||
11.618 | 3 | 424890.4 | ||||
8 | 13.708 | 0.07 | 1 | 373479.7 | 344109.9 | 7.47 |
13.711 | 2 | 325766.8 | ||||
13.725 | 3 | 333083.1 | ||||
9 | 15.069 | 0.07 | 1 | 392909.9 | 360734.6 | 7.78 |
15.086 | 2 | 348081.7 | ||||
15.087 | 3 | 341212.3 | ||||
10 | 16.582 | 0.04 | 1 | 519165.8 | 471033.9 | 8.85 |
16.591 | 2 | 447233.6 | ||||
16.594 | 3 | 446702.3 | ||||
11 | 17.413 | 0.03 | 1 | 800984.5 | 723133.4 | 9.43 |
17.422 | 2 | 673787.8 | ||||
17.424 | 3 | 694627.8 | ||||
12 | 17.818 | 0.03 | 1 | 180238.3 | 160762.6 | 10.54 |
17.820 | 2 | 152703.7 | ||||
17.829 | 3 | 149345.8 | ||||
13 | 17.933 | 0.03 | 1 | 651187.0 | 601716.0 | 7.48 |
17.941 | 2 | 563156.6 | ||||
17.944 | 3 | 590804.5 | ||||
14 | 18.668 | 0.03 | 1 | 647041.6 | 582139.7 | 9.72 |
18.676 | 2 | 543021.7 | ||||
18.679 | 3 | 556355.8 | ||||
15 | 18.702 | 0.01 | 1 | 1316884.8 | 1150095.7 | 12.58 |
18.703 | 2 | 1074254.5 | ||||
18.706 | 3 | 1059147.9 | ||||
16 | 19.349 | 0.03 | 1 | 128723.3 | 119699.3 | 6.54 |
19.358 | 2 | 115706.3 | ||||
19.361 | 3 | 114668.4 | ||||
17 | 19.653 | 0.03 | 1 | 36482.4 | 33172.1 | 8.78 |
19.661 | 2 | 31008.7 | ||||
19.665 | 3 | 32025.2 | ||||
18 | 20.018 | 0.01 | 1 | 1897950.9 | 1695087.1 | 10.37 |
20.018 | 2 | 1598842.7 | ||||
20.022 | 3 | 1588467.8 | ||||
20 | 20.106 | 0.03 | 1 | 1243364.6 | 1147819.2 | 7.28 |
20.106 | 2 | 1088368.1 | ||||
20.116 | 3 | 1111724.8 | ||||
21 | 20.255 | 0.02 | 1 | 390404.6 | 356150.8 | 8.35 |
20.261 | 2 | 341067.9 | ||||
20.265 | 3 | 336979.9 | ||||
22 | 20.977 | 0.02 | 1 | 374268.4 | 342199.5 | 8.73 |
20.982 | 2 | 337203.5 | ||||
20.987 | 3 | 315126.5 | ||||
24 | 21.126 | 0.02 | 1 | 1223211.7 | 1133355.1 | 6.91 |
21.130 | 2 | 1097134.1 | ||||
21.135 | 3 | 1079719.4 | ||||
25 | 22.534 | 0.02 | 1 | 314483.8 | 290163.1 | 7.26 |
22.537 | 2 | 278463.1 | ||||
22.543 | 3 | 277542.3 | ||||
26 | 23.244 | 0.04 | 1 | 2206528.7 | 2018223.0 | 8.11 |
23.247 | 2 | 1910661.4 | ||||
23.260 | 3 | 1937478.8 | ||||
27 | 24.746 | 0.02 | 1 | 938424.3 | 861395.7 | 7.75 |
24.749 | 2 | 820892.8 | ||||
24.754 | 3 | 824870.1 |
表2 濃度50ppm對照品3針化合物出峰時間和峰面積比較
三、應用價值:為土壤污染監(jiān)測提供技術(shù)支撐
土壤和沉積物中的 VOCs 污染具有隱蔽性強、危害周期長的特點,精準檢測是污染治理的前提。安益譜 7600 氣質(zhì)聯(lián)用儀的方案優(yōu)勢顯著:
合規(guī)性:完全符合 HJ 605-2011 標準要求,檢測結(jié)果可直接用于土壤環(huán)境質(zhì)量評價與污染溯源;高效性:單樣品分析時間約 25 分鐘,結(jié)合吹掃捕集的自動化操作,可實現(xiàn)批量樣品的高通量檢測;全面性:一次性覆蓋 70 種 VOCs,無需更換色譜柱即可滿足多類型污染物的同步分析需求,尤其適用于工業(yè)場地遺留污染調(diào)查。
作為國產(chǎn)氣質(zhì)聯(lián)用儀的代表,7600 系列在土壤和沉積物 VOCs 檢測中的表現(xiàn),不僅驗證了其技術(shù)性能的可靠性,更推動了環(huán)境監(jiān)測領域儀器國產(chǎn)化的進程,為土壤污染防治攻堅戰(zhàn)提供了有力的技術(shù)保障。