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目的 为进行实验室检测方法验证,确认实验室具备检测饮用水中12种挥发性有机物(三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4二氯苯、1,2二氯苯)的能力。方法 实验参考《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱质谱法》,依据《环境监测分析方法标准制订技术导则》,从人、机、料、环、法等方面开展方法验证。结果 12种挥发性有机物检出限、测定下限、精密度、准确度均符合标准方法要求,方法验证过程中的试剂、环境条件、仪器设备均符合检测要求。结论 通过此次方法验证实验,证实了实验室具有吹扫捕集/气相色谱质谱法测定饮用水中12种挥发性有机物的条件和能力。

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*和学智,硕士,工程师,综合室主任,研究方向为水、气、声、土等环境监测。E-mail: 963998264@qq.com
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硕士,工程师,综合室主任,研究方向为水、气、声、土等环境监测

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Analytical strategy based on the use of liquid chromatography and gas chromatography with triple-quadrupole and time-of-flight MS analyzers for investigating organic contaminants in wastewater[J]. Anal Bioanal Chem, 2010. 397(07): 2763-2776., articleTitle=Analytical strategy based on the use of liquid chromatography and gas chromatography with triple-quadrupole and time-of-flight MS analyzers for investigating organic contaminants in wastewater, refAbstract=null), Reference(id=1156979669493961184, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2010, volume=397, issue=07, pageStart=2873, pageEnd=2891, url=null, language=null, rfNumber=[8], rfOrder=7, authorNames=CERVERA MI, MEDINA C, PORTOLÉS T, journalName=Anal Bioanal Chem, refType=null, unstructuredReference=CERVERA MI, MEDINA C, PORTOLÉS T, et al . Multi-residue determination of 130 multiclass pesticides in fruits and vegetables by gas chromatography coupled to triple quadrupole tandem mass spectrometry[J]. Anal Bioanal Chem, 2010. 397(07): 2873-2891., articleTitle=Multi-residue determination of 130 multiclass pesticides in fruits and vegetables by gas chromatography coupled to triple quadrupole tandem mass spectrometry, refAbstract=null), Reference(id=1156979669577847267, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2016, volume=35, issue=12, pageStart=1528, pageEnd=1534, url=null, language=null, rfNumber=[9], rfOrder=8, authorNames=甘静妮, 程雪梅, 莫晓君, journalName=分析测试学报, refType=null, unstructuredReference=甘静妮, 程雪梅, 莫晓君, 等 . 分散固相萃取/气相色谱—三重四极杆串联质谱测定蔬菜和水果中67种农药残留[J]. 分析测试学报, 2016. 35(12): 1528-1534., articleTitle=分散固相萃取/气相色谱—三重四极杆串联质谱测定蔬菜和水果中67种农药残留, refAbstract=null), Reference(id=1156979669661733349, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2020, volume=26, issue=01, pageStart=76, pageEnd=78, url=null, language=null, rfNumber=[10], rfOrder=9, authorNames=魏麟欢, 王宏伟, 郭维静, journalName=预防医学论坛, refType=null, unstructuredReference=魏麟欢, 王宏伟, 郭维静. 生活饮用水中多种挥发性有机物的检测方法与应用[J]. 预防医学论坛, 2020. 26(01): 76-78., articleTitle=生活饮用水中多种挥发性有机物的检测方法与应用, refAbstract=null), Reference(id=1156979669720453608, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2017, volume=28, issue=06, pageStart=626, pageEnd=628, url=null, language=null, rfNumber=[11], rfOrder=10, authorNames=刘波, 黄为红, 朱铭洪, journalName=江苏预防医学, refType=null, unstructuredReference=刘波, 黄为红, 朱铭洪, 等 . 吹扫捕集气相色谱-质谱联用法同时测定饮用水中16种硫醇类致嗅物[J]. 江苏预防医学, 2017. 28(06): 626-628., articleTitle=吹扫捕集气相色谱-质谱联用法同时测定饮用水中16种硫醇类致嗅物, refAbstract=null), Reference(id=1156979669783368173, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2020, volume=10, issue=01, pageStart=81, pageEnd=88, url=null, language=null, rfNumber=[12], rfOrder=11, authorNames=依力哈木・扎依尔, 杨艳伟, 朱英, journalName=环境卫生学杂志, refType=null, unstructuredReference=依力哈木・扎依尔, 杨艳伟, 朱英, 等 . 自动固相萃取-气相色谱-质谱法测定生活饮用水中60 种半挥发性有机物[J]. 环境卫生学杂志, 2020. 10(01): 81-88., articleTitle=自动固相萃取-气相色谱-质谱法测定生活饮用水中60 种半挥发性有机物, refAbstract=null), Reference(id=1156979669850477040, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2013, volume=null, issue=null, pageStart=null, pageEnd=null, url=null, language=null, rfNumber=[13], rfOrder=12, authorNames=null, journalName=水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法:HJ 639—2012, refType=null, unstructuredReference=水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法:HJ 639—2012[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2013., articleTitle=null, refAbstract=null), Reference(id=1156979669905002996, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, doi=null, pmid=null, pmcid=null, year=2020, volume=null, issue=null, pageStart=null, pageEnd=null, url=null, language=null, rfNumber=[14], rfOrder=13, authorNames=中华人民共和国生态环境部, journalName=环境监测分析方法标准制订技术导则:HJ 168—2020, refType=null, unstructuredReference=中华人民共和国生态环境部. 环境监测分析方法标准制订技术导则:HJ 168—2020[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2020., articleTitle=null, refAbstract=null)], funds=null, companyList=[AuthorCompany(id=1156979663584186726, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, xref=null, ext=[AuthorCompanyExt(id=1156979663592575335, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, companyId=1156979663584186726, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=云南省生态环境厅驻丽江市生态环境监测站 丽江)])], figs=[ArticleFig(id=1156979667858182569, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=4vsfYXEno7WiXw6CdDbNzA==, figureFileBig=EDKnMAKut0Jlq9TVA7CrNg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1156979667942068651, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, language=CN, label=图 1, caption=12 种挥发性有机物各指标加标回收率, figureFileSmall=4vsfYXEno7WiXw6CdDbNzA==, figureFileBig=EDKnMAKut0Jlq9TVA7CrNg==, tableContent=null), ArticleFig(id=1156979667996594606, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, language=EN, label=null, caption=null, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
挥发性有机物 标准曲线 相关系数
三氯甲烷 响应值比 = 0.7794 × 浓度比 0.995
四氯化碳 响应值比 = 0.6365 × 浓度比 +0.01609 0.997
三氯乙烯 响应值比 = 0.4619 × 含浓度比 +0.00901 0.997
甲苯 响应值比 = 1.472 × 浓度比 -0.000353 0.996
响应值比 = 1.618 × 浓度比 0.995
四氯乙烯 响应值比 = 0.3352 × 浓度比 -0.007168 0.998
乙苯 响应值比 = 1.795 × 浓度比 -0.04154 0.996
苯乙烯 响应值比 = 1.109 × 浓度比 -0.06101 0.997
异丙苯 响应值比 = 1.893 × 浓度比 -0.05213 0.996
氯苯 响应值比 = 0.9242 × 浓度比 -0.02543 0.997
1,4- 二氯苯 响应值比 = 0.8245 × 浓度比 -0.01604 0.997
1,2- 二氯苯 响应值比 = 0.7136 × 浓度比 -0.02735 0.997
), ArticleFig(id=1156979668067897777, tenantId=1146029695717560320, journalId=1146119944283992078, articleId=1149790678500205117, language=CN, label=表 1, caption=12 种挥发性有机物标准曲线, figureFileSmall=null, figureFileBig=null, tableContent=
挥发性有机物 标准曲线 相关系数
三氯甲烷 响应值比 = 0.7794 × 浓度比 0.995
四氯化碳 响应值比 = 0.6365 × 浓度比 +0.01609 0.997
三氯乙烯 响应值比 = 0.4619 × 含浓度比 +0.00901 0.997
甲苯 响应值比 = 1.472 × 浓度比 -0.000353 0.996
响应值比 = 1.618 × 浓度比 0.995
四氯乙烯 响应值比 = 0.3352 × 浓度比 -0.007168 0.998
乙苯 响应值比 = 1.795 × 浓度比 -0.04154 0.996
苯乙烯 响应值比 = 1.109 × 浓度比 -0.06101 0.997
异丙苯 响应值比 = 1.893 × 浓度比 -0.05213 0.996
氯苯 响应值比 = 0.9242 × 浓度比 -0.02543 0.997
1,4- 二氯苯 响应值比 = 0.8245 × 浓度比 -0.01604 0.997
1,2- 二氯苯 响应值比 = 0.7136 × 浓度比 -0.02735 0.997
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挥发性有机物 标准偏差 SD 检出限 测定下限 (μg/L)
三氯甲烷 0.013 2.998 0.038 0.154
四氯化碳 0.011 2.998 0.032 0.129
三氯乙烯 0.011 2.998 0.034 0.135
甲苯 0.008 2.998 0.023 0.094
0.012 2.998 0.037 0.146
四氯乙烯 0.008 2.998 0.024 0.096
氯苯 0.006 2.998 0.018 0.07
乙苯 0.004 2.998 0.012 0.046
苯乙烯 0.003 2.998 0.008 0.032
异丙苯 0.003 2.998 0.01 0.039
1,4- 二氯苯 0.004 2.998 0.013 0.052
1,2- 二氯苯 0.004 2.998 0.013 0.053
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挥发性有机物 标准偏差 SD 检出限 测定下限 (μg/L)
三氯甲烷 0.013 2.998 0.038 0.154
四氯化碳 0.011 2.998 0.032 0.129
三氯乙烯 0.011 2.998 0.034 0.135
甲苯 0.008 2.998 0.023 0.094
0.012 2.998 0.037 0.146
四氯乙烯 0.008 2.998 0.024 0.096
氯苯 0.006 2.998 0.018 0.07
乙苯 0.004 2.998 0.012 0.046
苯乙烯 0.003 2.998 0.008 0.032
异丙苯 0.003 2.998 0.01 0.039
1,4- 二氯苯 0.004 2.998 0.013 0.052
1,2- 二氯苯 0.004 2.998 0.013 0.053
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挥发性有机物 平均值 标准偏差 SD 相对标准偏差 RSD(%)
三氯甲烷 1.129 0.041 3.6
四氯化碳 0.599 0.042 7.0
三氯乙烯 0.821 0.048 5.8
甲苯 0.761 0.040 5.3
1.121 0.045 4.0
四氯乙烯 0.917 0.036 3.9
氯苯 0.889 0.033 3.7
乙苯 0.696 0.034 4.9
苯乙烯 0.921 0.023 2.5
异丙苯 0.703 0.032 4.6
1,4- 二氯苯 0.806 0.036 4.5
1,2- 二氯苯 0.969 0.027 2.8
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挥发性有机物 平均值 标准偏差 SD 相对标准偏差 RSD(%)
三氯甲烷 1.129 0.041 3.6
四氯化碳 0.599 0.042 7.0
三氯乙烯 0.821 0.048 5.8
甲苯 0.761 0.040 5.3
1.121 0.045 4.0
四氯乙烯 0.917 0.036 3.9
氯苯 0.889 0.033 3.7
乙苯 0.696 0.034 4.9
苯乙烯 0.921 0.023 2.5
异丙苯 0.703 0.032 4.6
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1,2- 二氯苯 0.969 0.027 2.8
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挥发性有机物 平均值 标准偏差 SD 相对标准偏差 RSD(%)
三氯甲烷 5.07 0.12 2.4
四氯化碳 4.3 0.10 2.3
三氯乙烯 4.58 0.22 4.8
甲苯 4.69 0.13 2.8
4.97 0.19 3.8
四氯乙烯 4.23 0.22 5.2
氯苯 4.40 0.31 7.0
乙苯 4.47 0.23 5.1
苯乙烯 4.46 0.27 6.1
异丙苯 4.47 0.2 4.5
1,4- 二氯苯 4.61 0.26 5.6
1,2- 二氯苯 4.43 0.31 7.0
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挥发性有机物 平均值 标准偏差 SD 相对标准偏差 RSD(%)
三氯甲烷 5.07 0.12 2.4
四氯化碳 4.3 0.10 2.3
三氯乙烯 4.58 0.22 4.8
甲苯 4.69 0.13 2.8
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四氯乙烯 4.23 0.22 5.2
氯苯 4.40 0.31 7.0
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1,2- 二氯苯 4.43 0.31 7.0
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检测次数检测项目 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯 甲苯 四氯乙烯 氯苯 乙苯 苯乙烯 异丙苯 1,4- 二氯苯 1,2- 二氯苯
1 1.845 1.385 1.59 2.138 1.908 1.58 1.455 1.382 1.495 1.422 1.558 1.540
2 1.895 1.428 1.685 1.69 1.985 1.658 1.588 1.478 1.61 1.498 1.695 1.702
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4 2.085 1.562 1.853 1.748 2.155 1.780 1.722 1.608 1.738 1.63 1.855 1.822
5 2.09 1.598 1.885 1.788 2.19 1.818 1.755 1.648 1.77 1.662 1.898 1.848
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平均值(μg/L) 1.958 1.465 1.73 1.76 2.038 1.688 1.622 1.508 1.642 1.528 1.745 1.730
加标量 $\left( {\mu \mathrm{L}}\right)$ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
加标量 $\left( {\mu \mathrm{g}}\right)$ 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
加标回收率(%) 97.8 73.2 86.5 88.1 101.8 84.4 81.1 75.3 82.1 76.4 87.2 86.5
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检测次数检测项目 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯 甲苯 四氯乙烯 氯苯 乙苯 苯乙烯 异丙苯 1,4- 二氯苯 1,2- 二氯苯
1 1.845 1.385 1.59 2.138 1.908 1.58 1.455 1.382 1.495 1.422 1.558 1.540
2 1.895 1.428 1.685 1.69 1.985 1.658 1.588 1.478 1.61 1.498 1.695 1.702
3 1.978 1.498 1.768 1.693 2.072 1.728 1.665 1.548 1.685 1.562 1.792 1.770
4 2.085 1.562 1.853 1.748 2.155 1.780 1.722 1.608 1.738 1.63 1.855 1.822
5 2.09 1.598 1.885 1.788 2.19 1.818 1.755 1.648 1.77 1.662 1.898 1.848
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平均值(μg/L) 1.958 1.465 1.73 1.76 2.038 1.688 1.622 1.508 1.642 1.528 1.745 1.730
加标量 $\left( {\mu \mathrm{L}}\right)$ 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
加标量 $\left( {\mu \mathrm{g}}\right)$ 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
加标回收率(%) 97.8 73.2 86.5 88.1 101.8 84.4 81.1 75.3 82.1 76.4 87.2 86.5
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吹扫捕集/气相色谱-质谱法测定饮用水中12种挥发性有机物的方法验证
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和学智 *
实验室检测 | 评价与分析 2025,3(4): 77-80
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实验室检测 | 评价与分析 2025, 3(4): 77-80
吹扫捕集/气相色谱-质谱法测定饮用水中12种挥发性有机物的方法验证
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作者信息
  • 云南省生态环境厅驻丽江市生态环境监测站 丽江

通讯作者:

*和学智,硕士,工程师,综合室主任,研究方向为水、气、声、土等环境监测。E-mail: 963998264@qq.com
Affiliations
出版时间: 2025-02-23
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目的 为进行实验室检测方法验证,确认实验室具备检测饮用水中12种挥发性有机物(三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4二氯苯、1,2二氯苯)的能力。方法 实验参考《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱质谱法》,依据《环境监测分析方法标准制订技术导则》,从人、机、料、环、法等方面开展方法验证。结果 12种挥发性有机物检出限、测定下限、精密度、准确度均符合标准方法要求,方法验证过程中的试剂、环境条件、仪器设备均符合检测要求。结论 通过此次方法验证实验,证实了实验室具有吹扫捕集/气相色谱质谱法测定饮用水中12种挥发性有机物的条件和能力。

挥发性有机物  /  检测方法验证  /  吹扫捕集  /  气相色谱-质谱法(GC-MS)
和学智. 吹扫捕集/气相色谱-质谱法测定饮用水中12种挥发性有机物的方法验证. 实验室检测, 2025 , 3 (4) : 77 -80 .
挥发性有机物(VOCs)是一类在室温、地表水和饮用水中易挥发的重要有机污染物, 被美国环境保护署列为优先控制污染物,主要来源于工业废水、市政污水以及自来水消毒工艺[1]。 大部分 VOCs 对人体危害较大, 具有致癌性、致突变性、致畸性等毒理特征[2]。水源是维持人类正常生活的重要基础,我国已建立起饮用水水源地保护与管理的基本框架[3],开展的集中式生活饮用水水源地水质监测指标涉及多项挥发性有机物, 三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、苯、四氯乙烯、乙苯、 苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯等 12 种挥发性有机物 (本文简称饮用水中 12 种挥发性有机物), 是我国地表水环境质量标准 (GB 3838-2002)[4]中集中式生活饮用水地表水源地特定项目。及时掌握饮用水中的挥发性有机物浓度至关重要。挥发性有机物检测能力的确认, 必须对人、机、料、 环、法[5]等方面综合分析验证,才能确定本实验室是否具备获得可靠检测结果的能力。
气相色谱 - 三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)被广泛应用于环境和食品中有机污染物的检测[6-9],吹扫捕集 - 气相色谱质谱联用操作简单,富集效率高,定性准确[10-12]。因此,本实验参考《水质挥发性有机物的测定吹扫捕集/气相色谱-质谱法》(HJ 639-2012)[13],测定了饮用水中 12 种挥发性有机物。依据 《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ168-2020)[14], 从检出限、测定下限、精密度、准确度等方面对该方法进行验证, 以期确保本实验室人员、设备、耗材、环境等满足该标准方法的检测要求, 确定本实验室具有吹扫捕集/气相色谱 - 质谱法测定饮用水中 12 种挥发性有机物的条件和能力。
空白试剂水;甲醇(农残级,用于标准溶液稀释);24 种 VOCs 标准溶液$\left({{100\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}\text{,美国 Agilent, CS-6322); 内标标准}}\right)$溶液:氟苯(2000 μg/mL,美国 SPEX CertiPrep, TS171204016); 替代物标准溶液:1,4-二氯苯$-\mathrm{d}4,\left({{1000\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}}\right.$,美国$\mathrm{{SPEX}}$CertiPrep, GS190123018); 氦气(纯度$\geq {99.999}\%$); 氮气(纯度 ≥ 99.999%)。
气相色谱质谱联用仪(安捷伦 7890B +5977B);吹扫捕集进样器 (Teledyne Tekmar Atomx,配有${25}\mathrm{\;{mL}}$鼓泡管、$1/3$Tenax 捕集管); 色谱柱 (HP-5MS:${30}\mathrm{\;m}\times {0.25}\mathrm{\;{mm}}\times {0.25\mu }\mathrm{m}$); 微量注射器$\left({{10}\text{、}{25}\text{、}{50}\text{、}{100}\text{、}{250}\text{、}{1000\mu }\mathrm{L}}\right)$;${40}\mathrm{\;{mL}}$棕色玻璃瓶(含聚四氟乙烯衬垫螺旋盖)。
吹扫条件: 样品进样${25}\mathrm{\;{mL}}$; 室温吹扫${10}\mathrm{\;{min}};{200}^{\circ }\mathrm{C}$解析$2\mathrm{\;{min}};{250}^{\circ }\mathrm{C}$烘烤 10 min。色谱条件: 进样口温度${220}^{\circ }\mathrm{C}$; 分流比 10:1;程序升温${40}^{\circ }\mathrm{C}$保持$2\mathrm{\;{min}},{15}^{\circ }\mathrm{C}/\mathrm{{min}}$升温至${100}^{\circ }\mathrm{C},{3}^{\circ }\mathrm{C}/\mathrm{{min}}$升温至${110}^{\circ }\mathrm{C}$,保持${0.5}\mathrm{\;{min}},{5}^{\circ }\mathrm{C}/\mathrm{{min}}$升温至${220}^{\circ }\mathrm{C}$,保持$5\mathrm{\;{min}}$。质谱条件:离子源温度${230}^{\circ }\mathrm{C}$;四极杆温度:${150}^{\circ }\mathrm{C}$;传输线温度${250}^{\circ }\mathrm{C}$;溶剂延迟$0\mathrm{\;{min}}$;扫描模式 SIM。
在本研究的吹扫捕集 / 气相色谱 - 质谱法中要求以目标化合物和相对应内标的响应值比为纵坐标, 浓度比为横坐标, 用最小二乘法建立校准曲线, 建立的线性校准曲线的相关系数小于 0.990 为合格。分别准确移取 2、4、10、20、40 μL 混合标准使用液到一组装有${40}\mathrm{\;{mL}}$空白试剂水的进样瓶中,浓度分别为$1\text{、}2\text{、}5\text{、}{10}\text{、}{20\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}$,加入内标后按照仪器参考条件从低浓度到高浓度依次测定。三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、 甲苯、苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯相关系数均大于 0.990 ,符合方法要求。12 种挥发性有机物标准曲线检测结果见表 1
本实验属于空白试验中未检测出目标物的情况, 符合标准方法 “空白中目标化合物浓度应小于方法检出限” 的要求。因此,根据配制浓度值为估计方法检出限值$3 \sim 5$倍的样品进行测试。取 8 份空白样品, 分别加入标准使用溶液, 进行 8 次空白加标实验, 上机测试, 计算 8 次平行测定的标准偏差, 按公式 (1)计算检出限,检出限 4 倍为测定下限,检出限、测定下限测试结果见表 2
$\mathrm{{MDL}}= {t}_{\left( n - 1,{0.99}\right)} \times \mathrm{{SD}}$
式中, MDL 为方法检出限;$n$为样品的平行测定次数;$t$为自由度,为$n - 1;\mathrm{{SD}}$为$n$次平行测量的标准偏差。自由度为$n - 1$、置信水平为${99}\%$时的$t$值,平行测定 8 次时的$t$值为 2.998。
标准方法中三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、苯、 四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、1,2- 二氯苯的检出限分别为:0.4、0.4、0.4、0.3、0.4、0.2、0.2、${0.3}\text{、}{0.2}\text{、}{0.3}\text{、}{0.4}\text{、}{0.4\mu g}/\mathrm{L}$,通过实验所测得水中的检出限和测定下限,均低于标准方法要求的限值。测定结果满足标准方法要求。
取 6 份饮用水样品,加入浓度为${20\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}$的标准溶液${2\mu }\mathrm{L}$配制成浓度为${1\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$的水样,进行低浓度单一样品平行测定 6 次。取 6 份饮用水样品,加入浓度为${20\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}$的标准溶液${10\mu }\mathrm{L}$配制成浓度为${5\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$的水样,进行中浓度单一样品平行测定 6 次。计算样品中测定结果的平均值、标准偏差和相对标准偏差, 验证水中 12 种挥发性有机物的精密度。计算参考公式 (2)、参考公式 (3)。测试结果见表 3表 4
$\mathrm{{SD}}= \sqrt{\frac{1}{n - 1}\mathop{\sum }\limits_{{i = 1}}{\left({x}_{i}- \bar{x}\right)}^{2}}$
$\operatorname{RSD}\left(\%\right)= \frac{\mathrm{{SD}}}{\bar{x}}\times {100}\%$
式中,$n$为样品的平行测定次数,$\mathrm{{SD}}$为$n$次平行测量的标准偏差。${x}_{i}$为第$i$个某一浓度水平样品测试值,$x$为某一浓度水平样品测试的平均值。RSD 为$n$次平行测量的相对标准偏差。
表 3表 4可知, 12 种挥发性有机物的低、中 2 个浓度样品 6 次测试结果所得的相对标准偏差范围分别为 2.5% 7.0%、2.3% 7.0%。标准方法中精密度情况为:实验室内相对标准偏差范围在${0.4}\%\sim {20}\%$。本次实验的相对标准偏差均在精密度要求范围内, 精密度符合标准方法的要求。
取 6 份饮用水样品 (该饮用水样品中未检出目标物), 加入浓度为${20\mu }\mathrm{g}/\mathrm{{mL}}$的标准溶液${4\mu }\mathrm{L}$配制成浓度为${2\mu }\mathrm{g}/\mathrm{L}$的水样, 进行平行测定 6 次, 计算加标回收率。12 种挥发性有机物加标回收率见表 5
检测结果表明, 三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、 苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、 1,2- 二氯苯的加标回收率均在 73%~102% 之间。标准方法中规定 “每批样品应进行一次平行样分析和基体加标分析”“基体加标回收率应在 60%~130% 之间”,本次实验满足其要求。 本研究中饮用水样品各指标加标回收率如图 1所示, 加标回收率从高到低排序为: 苯>三氯甲烷>甲苯>1,4-二氯苯>1,2- 二氯苯>三氯乙烯>四氯乙烯>苯乙烯>氯苯>异丙苯>乙苯$>$四氯化碳。加标回收率高低表明该物质损失程度,加标回收率低的物质在一定程度说明了该物质挥发较快, 可为实验人员进行样品检测及方法验证提供一些思路。
由于此次实验室空白水样中 12 种挥发性有机物浓度均未检出, 空白样品未检出目标物浓度的情况下无法开展检出限验证。因此在进行检出限验证时, 以空白试剂水中加入标准物质的方式配制出较低浓度的空白样品进行平行测定, 以检测结果作为空白样品的浓度并计算检出限。在其他检测方法的验证实验中, 若无符合要求的空白样品, 可参考空白水样加入适量标准的方式开展验证, 也可稀释标准溶液配制成空白样品。
加标回收率反映出标准物质回收的比例, 评估分析方法的准确性和精密度。根据方法验证对正确度的要求, 样品未检出目标物时, 加标浓度应尽可能包含适用的标准限值的浓度, 但三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯的标准限值有明显差异, 导致混合标准溶液无法同时满足每种目标物的相应加标量。多组分的分析方法中, 样品加标浓度全部包含标准限值的浓度难以实现, 应充分考虑有机物的挥发性, 目标物加标回收率均合格或者质控样合格即可认定为正确度满足方法验证要求。
仅用标准物质测量质控情况不能合理的判断基体干扰情况, 因此本实验中正确度验证通过样品加标回收率完成。在真实饮用水样品基体条件下进行加标测量,各指标回收率在 73%~102% 之间,说明在本次实验过程中无明显的基体干扰。
本实验室专业技术人员在新方法验证前经过专业培训, 具备吹扫捕集 / 气相色谱 - 质谱法的相关专业知识、技能, 在培训后需参加考核, 持证上岗, 对检测数据执行谁监测谁负责的准则。本实验室严格按照质量管理体系, 大型仪器专人操作, 对操作员进行大型仪器设备的使用授权, 执行谁使用谁管理的规定。吹扫捕集器、气相色谱 - 质谱联用仪的操作室配有空调等环境条件控制措施, 并与其他实验室隔断, 避免交叉污染。 从人员、设备、实验室环境来看,本实验室具备吹扫捕集/气相色谱 - 质谱法测定饮用水中挥发性有机物的条件。
综上所述, 通过计算检出限、测定下限、精密度和准确度等, 本实验室的检测流程和结果满足 (水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱 - 质谱法》(HJ 639-2012)的要求。 方法验证的各指标均满足《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168-2020)的规定。本实验室具有吹扫捕集/气相色谱- 质谱法测定饮用水中三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲苯、 苯、四氯乙烯、乙苯、苯乙烯、异丙苯、氯苯、1,4-二氯苯、 1,2- 二氯苯的条件和能力。本实验为各检验检测机构扩项进行有机物方法验证提供了技术支持。
参考文献 引证文献
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2025年第3卷第4期
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  • 首发时间:2025-07-09
  • 出版时间:2025-02-23
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    云南省生态环境厅驻丽江市生态环境监测站 丽江

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*和学智,硕士,工程师,综合室主任,研究方向为水、气、声、土等环境监测。E-mail: 963998264@qq.com
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Genus
种数
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占总种数比例
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species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae 2 11 5.26 鹅膏菌属 Amanita 10 4.78
小菇科 Mycenaceae 2 12 5.74 丝盖伞属 Inocybe 5 2.39
多孔菌科 Polyporaceae 8 14 6.70 蜡蘑属 Laccaria 5 2.39
红菇科 Russulaceae 3 23 11.00 小皮伞属 Marasmius 6 2.87
小菇属 Mycena 11 5.26
光柄菇属 Pluteus 5 2.39
红菇属 Russula 17 8.13
栓菌属 Trametes 5 2.39
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