[发明专利]水中挥发性有机物的测量方法及测量装置

说明书

技术领域：

本发明涉及环保技术领域，具体是一种水中挥发性有机物测量方法及装置。

背景技术：

目前水中挥发性有机物的成份及其浓度测量主要是通过色谱技术，在分析测 量以前需要对待测水样进行浓缩分离，主要的浓缩分离技术有：液体直接进样分 离、液液萃取、固相萃取、半渗透膜进样以及顶空技术等。这些技术不足之处在 于：1)浓缩提取过程会导致挥发性有机物的损失，导致测量结果偏小；2)浓缩 过程中(比如液液萃取)会引入有毒的有机溶剂，造成二次污染；3)目前饮用 水和环境水样中的挥发性有机物的浓度在ng/L～μg/L，色谱中的毛细管色谱柱注 入的体积为微升量级，导致直接分析测试灵敏度达不到要求，通常需要较大体积 测试样品的浓缩才能保证探测灵敏度。

色谱技术测量水中挥发性有机物不足之处主要是检测灵敏度有限，因此需要 对样品进行浓缩，本发明采用的化学电离质谱技术探测灵敏度高，能直接测量浓 度为pptv量级的挥发性有机物浓度，可以直接进样，不需要浓缩分离，分析速 度快，并且操作简单。

发明内容：

本发明的目的是提供一种新型的水中挥发性有机物测量方法及装置，具有测 量速度快、探测灵敏度高、绝对量测量不需要定标、仪器操作简便、可以现场测 量等优点，适合于水中挥发性有机物成份分析和浓度测量。

本发明的技术方案如下：

一种水中挥发性有机物的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、清洁空气或惰性气体源经过砂芯滤板通入待测水样中，产生的小气泡 能够将水中的有机物提取出来；

(2)、将收集的气泡经过管路通入化学电离质谱，采用高纯度氧气或水蒸汽 接入所述的化学电离质谱中作为离子源气体；

(3)、根据水中挥发性有机物的亨利常数，化学电离质谱测出来水中挥发性 有机物的分压强，结合水中挥发性有机物的亨利常数等测量参数，由计算机 处理给出水中挥发性有机物的成份及浓度；所述的挥发性有机物的分压强采 用以下方法测量：

化学电离质谱中，进入到漂移反应管中的反应离子H₃O⁺或O₂⁺在向下游运动 的过程中与挥发性有机物M发生如下的离子-分子反应：

其中k是反应速率常数；漂移反应管中产物离子的数密度[MH⁺]或[M⁺]随时间变 化的关系为：

d[MH+]dt=k[H3O+][M]]]>

d[M+]dt=k[O2+][M]---(2)]]>