一、目的和要求

(1) 了解吹扫捕集技术的原理及仪器的基本操作。

(2）掌握测定水中挥发性有机化合物的定性、定量方法。

二、原理

吹扫捕集技术是20世纪70年代中期出现的一种复杂样品的前处理方法，具有快速、准确、高灵敏度、高富集效率、高精密度和不使用有机溶剂等优点，能够与GC、GC-MS、GC-FTIR和HPLC等分析仪器联用，实现吹扫、捕集、色谱分离全过程的自动化，且不损失精密度和准确度，因此这种方法受到人们的普遍重视。

吹扫捕集分为吹扫、吸附和解吸三个步骤。吹扫阶段用惰性气体（如N2、He)对溶液连续鼓泡，将挥发性有机化合物（VOC）从溶液中吹扫出来；顶空气相中的有机物在惰性气体推动下进入捕集器并富集在吸附剂上，当解吸器迅速加热捕集管至预定高温时，表面吸附的有机物脱附并随载气全部反吹入色谱柱，经分离和质谱检测器鉴定，利用保留时间和质谱数据同时进行定性定量分析。吹扫捕集技术对于沸点在2000C以下疏水性的VOC有较高的富集效率；而水溶性较大的VOC,可适当延长吹扫时间或加热样品以提高吹扫效率。

本方法适用于饮用水奋水源水或水处理工艺中任何阶段水中可吹扫的VOC的测定。方法检出限：当进样量为25mL时，可检测到0. 01-1. 08 μg/L。

三、仪器与试剂

(1) 吹扫捕集-GC-MS仪。

① 吹扫捕集系统。Tekmar 3000吹扫捕集装置，配有25mL吹扫管和25mL进样器。

② GC-MS仪。程序升温及电子压力流量自动控制的气相色谱仪与四极杆质谱仪的联用仪。

③ 25mL吹扫管。

④ 25mL进样器。

⑤ 捕集管（Tenax/Silica, Gel/Charcoal)。

⑥ 25mL气密性注射器。

⑦ 色谱柱。DBr-624 (30m ×0. 25mmID× 1. 4μm)，或DBr-5MS (30m×0. 25mm1D×1.0μm)。

(2）甲醇。进口农药级，在GC-MS分析条件下无干扰峰出现。

(3）试剂水。

方法1 蒸馏水经水浴吹扫或在碱性高锰酸钾中回流蒸馏，再煮15min冷却后备用。

方法2 经纯水净化装置净化处理后，煮15min冷却后备用。

(4) 盐酸（1：1)。用优级纯盐酸和试剂水配制而成。

(5) 抗坏血酸（分析纯）。

(6) 标准样品。美国EPA的524或624混合标样。

(7) 配制中间溶液。混合标样中各化合物浓度均为200mg/L。在带有聚四氟乙烯垫的螺口棕色玻璃瓶（进样瓶，约2. 5mL）中，用2. 00mL移液管移入1. 80mL甲醇，再用1. 00mL移液管移入0.20mL混合标样储备液，混匀，得到20mg/L中间溶液。4℃下避光保存，可保存一个月。

(8) GC-MS分析用标准工作液。根据GC-MS的灵敏度及线性要求，用试剂水稀释中间溶液配制若干不同浓度的标准工作溶液（标样），当天配制使用。

(9) 内标物使用液。用甲醇配制内标物使用液（氟代苯），浓度为5mg/L。该内标物使用液要分别加入样品、标样及空白中，其浓度需以满足方法要求并不干扰目标的测定为前提。

(10）采样容器。60mL带聚四氟乙烯垫片的螺口盖玻璃瓶，采样前经严格清洗，并于烘箱内110℃烘2h，在相对无有机物的环境中冷却待用。

四、实验步骤

1．采样

样品的采集：所有样品应采平行样，假如样品含有剩余氯并准备测定消毒副产物，采样时先在样品瓶中加入25mg抗坏血酸，再向样品瓶中充样至溢流。用盐酸(1：1)调节样品pHG2，再密封样品瓶。注意聚四氟乙烯垫片面朝下，采集的样品充满充样瓶，不应留气泡。

从水龙头采样：先打开水嘴放水至水温稳定（一般l 0min)，然后调节水流流速约500ml了min进行采样。

从开放水体中采样：先用大口瓶或1L烧杯或不锈钢采样桶从有代表性的区域中采样，再小心地把水样倒入样品瓶。

样品的保存：样品在4℃保存直至分析，并存放在没有有机物气体干扰的区域。样品在采样后14d内分析完成。

2．仪器条件

(1) 吹扫捕集条件。

吹扫捕集温度：室温。

吹扫时间：l lmin。

解吸温度：180℃。

解吸时间：3min。

烘烤温度：230℃。

烘烤时间：10min。

(2）气相色谱条件。

程序升温条件：35℃ ( 5min) →6℃ /min →160℃ ( 6min) → 20℃/min →210 ℃ (2min)。

载气：N2恒流控制，流速为3. 5mL/min。

(3) 质谱条件。

离子源：EI。

温度：200℃

传输线温度：250℃。

离子源能量：70eV。

扫描质量范围：35-300amu。

扫描时间：0.45s。

回扫时间：0.05s。

3．样品测定

分别对若干不同浓度的标准工作溶液（标样）进行GC-MS进样分析，GC-MS条件如上所述。每个浓度进样2-3次，计算时取平均值，绘制标准曲线及计算标样和内标物的响应校正因子。

用25mL进样器吸取25mL样品（不留气泡），加入5μL内标物使用液，然后注入吹扫捕集装置的吹扫管内，进行吹扫捕集预处理，吹扫捕集条件如上所述。

4. 测定操作

(1) 仪器开机，设定各项条件，待稳定。

(2) 用FC43进行自动或手动标准调谐，并用4-溴氟苯（BFB）进行校正调谐，使其离子丰度符合EPA524. 2方法的要求。

(3) 当吹扫捕集仪通过自检进入等候状态时，通过气密性注射器将25mL水样（含内标物氟代苯及标记物BFB）注入吹扫管内。

(4）在吹扫捕集装置内进行预处理，经过l lmin氮气吹扫水样，吸附、预解吸、解吸以后，进入气相色谱毛细管柱，进行程序升温过程，再通过传输线直接进入质谱仪的离子源部分，同时质谱部分开始采集数据，由计算机输出。

五、数据处理

1．定性分析

用样品组分的质谱（扣除背景后）与数据库内参考质谱图进行对比的方法进行定性分析。样品组分的色谱保留时间应在混合标准校正液中该组分的平均保留时间的3个标准偏差之内。在标准中其质谱相对丰度大于10％的离子，在样品中质谱的相对丰度是其在标准中绝对值的士20％的范围之内。但有些离子特别是分子离子是非常重要的，即使它的相对丰度小于10%，也应该进行定性分析。

2．定量分析

用内标法对多组分化合物分别进行定量分析。用内标物氟代苯计算每种校正溶液中各组分的相对响应因子（RF)，计算工作由GC-MS定量软件进行。

六、注意事项

本方法的主要污染源是吹扫气体和捕集管路中的杂质，吹扫装置及系统中不能含有非聚四氟乙烯的塑料管、密封垫和橡胶元件；实验室环境不应有有机溶剂污染。

为避免高、低浓度交叉分析时的残留污染，测定两个样品之间需用纯水对吹扫装置和进样器冲洗两次。