引言 苯胺是一種無色油狀液體,有強烈氣味,稍溶于水,屬中等毒性物質(zhì)。環(huán)境中的苯胺主要來源于橡膠、印染、制藥、塑料等工藝生產(chǎn),我國早已將其列入優(yōu)先監(jiān)測污染物。近年來苯胺等有毒污染物突發(fā)性污染事故頻現(xiàn),通過采樣并送回實驗室進行分析的時效性較差,一般從采樣到得到分析結(jié)果需要數(shù)小時時間,不能時時獲得污染物的擴散信息,無法對現(xiàn)場處置決策提供實時、可靠的信息,因此開發(fā)能一種能夠在現(xiàn)場快速得到實時、準(zhǔn)確的苯胺分析方法是十分必要的。
固相微萃取技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種集萃取、濃縮、進樣于一體的樣品前處理方法。這種前處理方法具有操作簡便、萃取時間短、樣品需求量小、無需使用溶劑和其他前處理設(shè)備等特點。因此固相微萃取技術(shù)特別適合配合便攜式GC-MS進行現(xiàn)場分析。
儀器配置 儀器:聚光科技(杭州)股份有限公司(以下簡稱“聚光科技”)Mars-400 Plus便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
色譜柱:DB-5ms LTM(5 m×0.1 mm ×0.4 μm)色譜柱
測量附件:頂空進樣系統(tǒng);固相微萃取手柄(美國Supelco公司);固相微萃取纖維(PDMS/DVB 85μm,美國Supelco公司)
現(xiàn)場分析實例 2012年,山西長治潞安天脊煤化工集團38.68噸苯胺泄漏,雖然經(jīng)過緊急處置,截下30噸泄露苯胺,但是仍然有8.68噸苯胺排入濁漳河中。濁漳河與清漳河在河北省涉縣合漳村匯成漳河,流入磁縣岳城水庫。由于岳城水庫是邯鄲市的主要飲用水源,因此此次苯胺污染事故直接關(guān)系到邯鄲市近百萬居民的飲用水安全。聚光科技實驗室業(yè)務(wù)部派出3名應(yīng)用工程師組成應(yīng)急監(jiān)測隊伍,在濁漳河流域?qū)λw中的揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物進行了現(xiàn)場分析,現(xiàn)場分析結(jié)果見圖2與表1。由圖2與表1中可以得到,合漳村濁漳河中苯胺的zui高濃度為7.0 mg/L,超出《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》集中式生活飲用水地表水源地苯胺標(biāo)準(zhǔn)限值70倍;在距岳城水庫漳河入水口2公里的石場村,水中苯胺濃度為1.1 mg/L,超出標(biāo)準(zhǔn)限值10倍。

圖2現(xiàn)場檢測總離子流圖
表1 苯胺現(xiàn)場分析結(jié)果
采樣分析點 | 合漳村斷面 | 石場村斷面 |
濃度(mg/L) | 7.0 | 1.1 |

Mars-400 Plus便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀優(yōu)點
聚光科技Mars-400 Plus便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(PortableGas Chromatography-Mass Spectrometer)是一款使用內(nèi)置的電池和載氣,由單人攜帶操作,能在環(huán)境惡劣的事故現(xiàn)場進行準(zhǔn)確定性定量分析的分析儀器。該儀器將低熱容氣相色譜技術(shù)與離子阱質(zhì)譜技術(shù)有機結(jié)合,充分發(fā)揮了快速氣相色譜法的分析速度快,離效率高和質(zhì)譜法定性能力強、檢測靈敏度高的優(yōu)勢。
現(xiàn)場分析對儀器的綜合性能提出了苛刻的要求。作為一款先進的便攜式GC-MS,Mars-400 Plus不僅穩(wěn)定可靠,環(huán)境適應(yīng)性強,而且其在分析速度、檢測靈敏度、樣品引入方式、可攜帶性等方面具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。
分析速度快:采用了快速氣相色譜技術(shù)和離子阱質(zhì)譜高速掃描模式相結(jié)合的方式,使分析周期縮短到常規(guī)色譜的20%以下,從而使分析效率較之常規(guī)氣相色譜技術(shù)有了5 倍以上的提高。
檢測靈敏度高:采用三維離子阱作為Mars-400 Plus 的質(zhì)量分析器,并開發(fā)了一種脈沖式內(nèi)離子源技術(shù),提高了系統(tǒng)對低濃度組分的響應(yīng),滿足現(xiàn)場對于痕量樣品的高靈敏度檢測要求。
測量手段靈活:儀器內(nèi)置分流進樣口,并配置氣體采樣探頭、頂空進樣系統(tǒng),實現(xiàn)氣、液、固三種形態(tài)的環(huán)境樣品檢測。手持氣體采樣探頭用于現(xiàn)場氣體樣品的采樣;頂空進樣系統(tǒng)用于現(xiàn)場水體、土壤中揮發(fā)性有機物分析,具有靜態(tài)頂空和動態(tài)吹掃兩種采樣模式;通過分流進樣口可以實現(xiàn)固相微萃?。⊿PME)進樣或直接微量液體進樣,SPME 進樣可用于水體、溶解固體樣品中揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物采樣與進樣,能夠富集目標(biāo)物質(zhì),去除基質(zhì)干擾,有效提高檢測靈敏度;使用微量注射器可以對有機溶劑進行直接進樣分析;使用氣體密封注射器能夠?qū)ξ廴驹磁欧诺母邼舛萔OCs直接進樣分析,快速獲得分析結(jié)果。
便攜性能優(yōu)異:儀器通過集成技術(shù)研究、整機小型化和抗震設(shè)計,使儀器主機的重量為19.7kg,能通過單人隨身攜帶*時間抵達事故現(xiàn)場。
操作簡便:儀器的分析軟件將樣品分析流程中的基本操作轉(zhuǎn)化為智能化“向?qū)?rdquo;操作模式,采用圖形化操作界面,使用觸摸液晶屏進行人機交互,降低了現(xiàn)場操作的復(fù)雜度。
結(jié)論 本文建立了便攜式GC-MS結(jié)合固相微萃取技術(shù)檢測水中苯胺的方法。該方法操作簡單、快速,可在20min內(nèi)完成從采樣到獲得定性定量結(jié)果的分析過程,且分析結(jié)果具有較高的靈敏度與準(zhǔn)確度。因此本方法適合于水中苯胺的現(xiàn)場分析檢測。
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