一、目的和要求

(1) 掌握GC-MS分析技术在环境监测中的应用。

(2) 学习多氯有机化合物的定性分析基本方法。

(3) 了解GC-MS数据处理方法。

二、原理

有机氯农药与多氯联苯（PCBs)具有较低的水溶解度和较高的脂溶性，因此在水体中，此类物质大部分易被分配到颗粒物的有机质中，同时由于它在环境中的持久性及其对人类健康产生的潜在危害性，此类物质在环境中的残留问题越来越受到关注。目前，在环境中已被检出的PCBs种类达150种以上。

本方法是利用多氯有机化合物的化学性质，通过用有机溶剂萃取，再经过纯化浓缩；利用GC-MS仪，样品首先经过气相色谱柱分离成为单一组分，再进入质谱计的离子源，在离子源中，样品分子被电离成离子，离子经过质量分析器之后即按m/z顺序排列成谱。经检测器检测后得到质谱，计算机采集并储存质谱，经过适当处理即可得到样品的色谱图、质谱图等。经计算机检索后可得到化合物的定性结果，由色谱图还可以进行各组分的定量分析。

三、仪器与试剂

(1) GC-MS仪。

(2）超声波清洗机。

(3) 离心机。

(4）减压旋转蒸发仪及玻璃仪器1套。

(5）恒温水浴锅。

(6）马弗炉。

(7) 0. 7μm玻璃滤膜。

(8）正己烷（色谱级）。

(9) 二氯甲烷（色谱级）。

(10）异丙醇（色谱级）。

(11）壬烷（色谱级）。

(12）无水硫酸钠。于450℃烘干6h，待用。

(13）硅胶。100一200目，色谱层析用试剂。

(14) 9in(lin=0.0254m）滴管。

(15）高纯氮气。

(16) 10μL和100 μL微量进样器。

四、实验步骤

1．样品制备

1L水样采集后过滤，将截留在0. 7μm玻璃滤膜上的悬浮物经风干、研碎、混匀，置于棕色瓶中低温（-4℃）保存，待分析。

2．超声苹取

准确称取已干燥的沉积物5. 0g于50mL具塞圆底烧瓶中，加入l0mL二氯甲烷、15mL正己烷混合溶剂，盖紧瓶塞，用超声波振荡萃取2次，30min/次。萃取后的样品于4000r/min速度下离心10min，分离有机层，固相残留部分用5mL正己烷振摇5min后分离，合并有机相后，接旋转蒸发仪浓缩至0. 5mL。

3．纯化硅胶柱装填和活化

在9in的滴管内依次加人准确称量的1. 0g硅胶和0. 5g无水硫酸钠，滴定管两端均填入玻璃毛（注意硅胶需于140℃烘干24h，然后用7％的二次蒸馏水去活，无水硫酸钠于450℃灼烧6h)。硅胶柱分别以4mL二氯甲烷清洗2次，再用4mL正己烷清洗2次，淋洗过程中注意硅胶柱上端液面不能下降至干。

4．纯化

将萃取浓缩后的有机相加人纯化柱中，用7mL 5％异丙醇一正己烷溶液洗脱，收集洗脱液。

5．浓缩

将洗脱液收集于25mL的梨形瓶中，旋转蒸发至2mL，再加入150μL壬烷，继续旋转蒸发至200μL（注意不要蒸干），最后用高纯氮气缓慢吹至100 μL，进行GC-MS分析。

6. GC MS分析

1) 仪器准备

开启载气及仪器电源，设置分析所需的条件和仪器参数。

2) 分析条件

(1) 气相色谱。

色谱柱二DB-5毛细管柱，长30m。

汽化温度：250℃。

柱温：三阶程序升温方式，按表3-37-1设定。

载气：氦气。

线速度：40mL/min。

(2）质谱条件。

离子源温度：200℃。

传输线温度：250℃。

质量范围：50-600。

3) 进样分析

当仪器稳定后，即可进样分析，进样量1μL。

五、数据处理

采集数据后，显示屏打印总离子色谱图，打印所需检测组分（有机氯农药、PCBs)的质谱图，并进行计算机检索。

六、注意事项

(1) 超声波振荡萃取时，瓶塞一定要盖紧，以免超声时有挥发影响测定的准确性。

(2）由于多氯有机化合物普遍存在于环境中，实验过程必须严格防止样品的污染。实验中使用的玻璃仪器需用丙酮和正己烷仔细清洗，再用大量蒸馏水清洗并烘干。

(3) 进行GC-MS分析时，其进样量和样品浓度要掌握好，进样量一般为1 μL,因此样品最后的浓缩体积要求其能满足仪器的最低检测限。