饮用水中土臭素、2-甲基异莰醇的测定

高文秀

摘 要：本文介绍了采用顶空固相微萃取/气象色谱-质谱法测定饮用水中的土臭素（Geosmin）、2-甲基异莰醇（2-MIB）的方法，本方法是利用顶空固相微萃取技术，将水样中的待测化合物吸附在固相微萃取针的吸附纤维上，再将吸附纤维插入气相色谱仪，由进样口的温度使待测化合物解析，用质谱仪检测。

关键词：土臭素;2-甲基异莰醇;顶空固相微萃取;气象色谱-质谱法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.178

随着生活水平的提高，人们对饮用水的安全和健康问题越发关注，水中的嗅味物质也引起了更多的重视。饮用水中嗅味物质的主要是由腐殖质等有机物、藻类、放线菌和真菌以及过量投氯引起的。现已查明其中主要的两种嗅味物质土臭素和2-甲基异莰醇是某些藻类大量繁殖产生的代谢产物。如果饮用水中的Geosmin和2-MIB的质量比达到1×10-11或更大，人们就能够闻到明显的发霉气味，当这两种化合物在水中的浓度过大，时间长了会形成绿色的藻类。

目前，饮用水中土臭素（Geosmin）和2-甲基异莰醇（2-MIB）的测定，主要采用顶空固相微萃取/气象色谱-质谱法，具体要求参照《CJ/T141-2018.8.1-8.2》[1]和《GB/T32470-2016》[2]。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：气相色谱/质谱联用仪（安捷伦7890A/5975C）;CTC PAL多功能自动进样平台（固相微萃取进样装置）;固相微萃取头;色谱柱HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）弹性石英毛细管柱。

试剂：2-MIB和Geosmin標准物质（100μg/mL）;2-异丁基-3-甲氧基吡嗪标准物质（1000μg/mL）;高纯水：蒸馏水经MILLI—Qplus纯水器过滤，色谱检验无干扰成分;色谱纯甲醇;优级纯Nacl，经450℃烘烤2h后置于干燥器内备用;硫代硫酸钠（分析纯）。

1.2 干扰

任何有机物质都有可能吸附在纤维上干扰分析结果，可以用质谱判定可能的干扰。对于含氯的水样，分析前宜先用硫代硫酸钠去除干扰。

1.3 实验条件

1.3.1 色谱及质谱条件

色谱柱：HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）弹性石英毛细管柱;升温程序：60℃保持2.5min，以8℃/min升至250℃保持5min;进样方式：不分流进样;进样口温度：250℃;离子源温度：230℃;电离电压：70eV;扫描模式：选择离子检测（SIM）;质量扫描范围：50～300amu。

1.3.2 固相微萃取条件

萃取温度为60℃，吸附时间为40min，解析时间5min。

1.4 实验方法

1.4.1 标准系列的配制和测定

取5μL2-异丁基-3-甲氧基吡嗪标准物质（1000μg/mL）至50mL甲醇中，则配得浓度为100000ng/L的内标中间使用液（a），取5μL土臭素、2-甲基异莰醇混标（100μg/mL）至50mL甲醇中，则配得浓度为10000ng/L的中间使用液（b）。取5个20mL具四氟乙烯垫的玻璃瓶，各加3gNacl和10mL纯水，再各加入5、10、20、50、100μL（b）和2μL2-异丁基-3-甲氧基吡嗪内标使用液（a），配制得浓度为5ng/L、10ng/L、20ng/L、50ng/L、100ng/L的标准溶液，内标物浓度为20ng/L。拧紧瓶盖，置于CTC PAL多功能自动进样平台，萃取温度设置为60℃，吸附40min。吸附完成后，固相微萃取针插入GC/MS进样，解析5min后进入GC/MS进行分析。以目标化合物特征离子的峰面积与内标特征离子的峰面积之比为纵坐标，其对应的浓度与内标物浓度比为横坐标，绘制标准曲线。

1.4.2 水样采集

样品采集使用具有聚四氟乙烯瓶垫的玻璃瓶。采集后置于4℃冰箱中密封保存，24h内完成测定。

1.4.3 样品分析

水样吸取10mL水样加入预先加有3gNacl的20mL具四氟乙烯垫的玻璃瓶中，再加入2μL2-异丁基-3-甲氧基吡嗪内标使用液，拧紧瓶盖，分析步骤同标准溶液分析步骤一致。

1.4.4 定性、定量分析

根据各组分的保留时间和特征选择离子进行定性分析。以目标化合物特征离子的峰面积与内标特征离子的峰面积之比为纵坐标，其对应的浓度与内标物浓度比为横坐标，绘制标准曲线，计算待测化合物的峰面积与内标特征离子的峰面积之比，用内标法进行定量。

2 结果与讨论

2.1 标准系列

2.2 精密度实验

经过对浓度为10ng/L和90ng/L的标准溶液进行测定，重复7次，计算相对标准偏差。

2.3 加标回收实验

分别用水样配制低（10ng/L）、高（50ng/L），两个浓度的加标溶液进行测定，计算回收率。

3 结论

顶空固相微萃取/气象色谱-质谱法测定饮用水中的土臭素、2-甲基异莰醇的方法适用于生活饮用水、城镇供水及其水源水中土臭素（Geosmin）和2-甲基异莰醇（2-MIB）的测定。若取10ml水样，经自动固相微萃取装置对水样富集后检测，本方法的最低检测质量浓度：Geosmin为4.8ng/L;2-MIB为6.8ng/L。本方法具有减少有机溶剂、灵敏度高等特点，集采样、萃取、浓缩、进样，检测于一体，操作简便、快速，对于保护环境、保障操作人员人身健康，具有重要意义。

参考文献：

[1]中华人民共和国城镇建设行业标准（CJ/T141-2018.8.1-8.2）[S].

[2]中华人民共和国国家标准（GB/T32470-2016）[S].