[发明专利]一种海水中痕量挥发性有机污染物的蒸气顶空富集检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种顶空气相色谱检测技术，具体是一种海水中痕量挥发性有机污染物的蒸气顶空富集检测方法，属于水环境检测技术领域。

背景技术

近年来，随着分析技术的逐步提高，痕量挥发性有机物的检测越来越受到分析科学家的重视。对于痕量VOCs的分析，前处理技术非常关键。前处理方法主要包括液液萃取（LLE）、直接进水样（DAI）、固相萃取（SPE）、固相微萃取（SPME）、膜萃取（ME）、顶空技术（HS）等。直接进水样技术仅适用于比较干净，有机质较少的水样，需要在进样口和色谱柱之间装保护柱，受水样基质干扰较大。固相微萃取（SPME）萃取头易损伤，重现性差，目标物的萃取选择性单一。顶空萃取法与液液萃取法、固液萃取法等前处理方法相比，具有可以避免除溶剂时造成样品中挥发性物质损失、降低非挥发物干扰而专一收集样品中易挥发成分及降低共提物引起的噪声等优点，因而使得样品中痕量的VOCs的分析具有更高的灵敏度和更快的分析速度。吹扫捕集法（P＆T）属于动态顶空的一种，是目前公认的较为有效的水中VOCs富集方法。吹扫捕集-气相色谱-质谱法定量限可达到0.01μg/L，在分析过程中不引入溶剂、基质干扰小。虽然其定量限已达到较低水平，但用该方法得到的痕量化合物通常难以满足定性识别的要求，这就需要对水样进行更高倍数的富集。吹扫捕集法在吹扫时易产生水汽干扰，操作较复杂，且设备价格昂贵，分析成本较高。静态顶空萃取法在水中挥 发性有机物分析方面有独特优点，如样品直接进样不需要前处理，使用有毒有机溶剂少，方法快速、简便、灵敏度高，分析时间短，但存在的主要问题仍然是检出限较高。我们也利用自动顶空气相色谱法测定了海水中的八种苯系物，检测限为2μg/L，对实际海域海水样品分析时，均未检测出苯系物，这样检出水平，需要大体积水样的富集，才能满足海水中超痕量污染物的检测需求。

目前水体中VOCs的研究主要侧重于淡水方面，至于海水中VOCs的研究相对较少，随着沿海化工原料基地的大量投入使用，近海海洋环境安全对于多种VOCs快速同时测定的需求日益加剧。因此，急需一种快速、准确的对水样中痕量挥发性有机污染物的富集检测方法。

发明内容

本发明克服现有分析方法的不足，提供一种快速、准确的海水中痕量挥发性有机污染物的蒸气顶空富集检测方法，以实现水样中痕量挥发性有机污染物的定量及定性测定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种海水中痕量挥发性有机污染物的蒸气顶空富集检测方法，该方法依次包括①水样采集与保存、②第一次富集冷凝、③第二次富集冷凝和④顶空气相色谱法检测四个步骤，其中

①水样采集与保存：水样于棕色磨口玻璃瓶保存，并用四氟乙烯封口，样品采集后放入有冰袋的保温箱中存放，带回实验室放入4℃的水样储藏室存放，7d内完成检测；

②第一次富集冷凝：1L样品加入样品蒸发瓶中，对样品进行加热及水蒸气蒸馏，使挥发性组分连同水蒸气同时释放，然后进行冷凝，样品蒸发瓶内预先放置二次蒸馏水作为吸收剂，回收冷凝液至二次蒸发瓶，待冷凝液至120-150mL范围内时停止收集；

③第二次富集冷凝：上述步骤收集的冷凝液经加热及水蒸气蒸馏，使挥发性组分连同水蒸气同时释放，冷凝，接收瓶内预先放置二次蒸馏水作为吸收剂密封，最后在接收瓶中收集冷凝液至8-10mL范围内，待温度恢复至室温后进行顶空气相色谱分析；

④顶空气相色谱法检测：取二次冷凝后收集的10mL水样于20mL规格的顶空瓶中，加入2.00g氯化钠，将顶空瓶盖密封；涡旋振荡溶解氯化钠，平衡温度至40℃-60℃范围内，平衡时间30min，顶空气相色谱进样，进样体积800μL；按照设定好的气相色谱-电子捕获检测条件或气相色谱-氢火焰离子化检测条件进行检测，以保留时间定性，外标法定量。本发明以水蒸气为吹扫气，同时以水作为吸收剂，水样经过二次蒸馏冷凝，富集浓缩的样品，以备顶空气相色谱进行检测。本发明采用蒸气顶空富集的方法，有效地减少了富集海水中挥发性有机污染物过程中的有机溶剂使用量，防止其他成分对目标物的干扰。本发明的富集方法提取过程简便，不引入其他溶剂，环保，检出限低，回收率高，重现性较好，可以满足海水中痕量挥发性有机污染物检测要求。