吹扫捕集-气相色谱质谱法测定土壤中己醛的含量

湛恒乐，杨学灵，郑国华，许 青，魏嘉良

(中科检测技术服务(广州)股份有限公司，广东 广州 510650)

己醛，又称正己醛，其分子式为C6H12O，是一种用途广泛的工业原料，多用作食品添加剂、增塑剂、橡胶、树脂等的有机合成。目前国内环境污染严重，己醛属于环境空气中污染严重的挥发性有机物之一，当人体吸入或口服后会对粘膜和上呼吸道有刺激作用，引起咳嗽、头痛、反胃、呼吸困难等症状，当吸入量大量的时候，会引发人体内组织产生癌变[1]。关于己醛的检测方法主要采用衍生剂进行衍生处理后再使用液相色谱分析，如孔凡亭等[2]通过2，4-二硝基苯肼与土壤中的醛类物质发生衍生化反应，再采用高效液相色谱分析；罗彦波等[3]通过化学衍生-液相色谱-串联质谱法测定醛类物质。而衍生法的处理步骤繁琐，易衍生不完全，批量分析效率低[4]。针对上述缺点，本文本文首次开发了一种采用吹扫捕集-气相色谱质谱仪测定土壤中己醛含量的分析方法，此法操作简单，重现性好，准确性高。

1 实 验

1.1 试剂和仪器

1.2.1 试剂

醛酮混合标准溶液(1000 mg/L)，TMstandard；甲醇中氯苯-D5标准溶液(100 mg/L)，TMstandard；实验用水；甲醇中氯苯-D5中间标准溶液(50 mg/L)。

1.2.2 仪器

GCMS-QP2020NX气相色谱质谱联用仪，日本岛津；DJ-A600电子天平，福州华志科学仪器有限公司；吹扫捕集仪，美国TEKMAR公司。

1.2 实验步骤

1.2.3 样品前处理

称取5 g土壤样品与40 mL样品瓶中，加入10 mL水与 5 μL内标氯苯-D5溶液，吹扫11 min后进行GC-MS分析。

1.2.4 仪器工作条件

1.2.4.1 气相色谱条件

色谱柱：DB-WAX色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序：起始35 ℃，保持2 min，以1 ℃/min升到40 ℃，保持3 min，再以1 ℃/min升到45 ℃，保持3 min，再以2 ℃/min升到80 ℃，保持0 min，再以5 ℃/min升到190 ℃，保持5 min；进样口温度：150 ℃；载气：He；总流量：14.0 mL/min；色谱柱流量：1.0 mL/min；分流比：10:1。

1.2.4.2 质谱条件

离子源：EI 离子源，电子轰击能量为70 eV；扫描模式：选择离子扫描SIM；离子源温度：250 ℃；接口温度：230 ℃。

1.2.5 定量方法

将标准溶液配制成100 mg/L的标准中间溶液，分别移取一定量的标准中间溶液于样品瓶中并加入10 mL的水，得到含量分别为0、10、20、50、100、200 μg/L的标准工作溶液。将标准工作溶液按含量高低进行测定，以目标物定量离子峰面积与内标物定量离子峰面积比率为纵坐标，以目标物浓度与内标物浓度的比率为横坐标，内标法绘制标准曲线，从标准曲线对目标物进行定量分析。

2 结果与讨论

2.1 计算样品中目标物的质量浓度

式中：ω——样品中目标化合物含量，μg/kg

ρ——由标准曲线计算所得试样中目标化合物浓度，μg/L

m——样品质量，g

V——试样体积，mL

2.2 校准曲线

将标准工作溶液按浓度从低到高进行仪器测定，内标法绘制标准曲线(通过原点)，得到己醛的标准曲线方程为y=1.677590x，相关系数R达到0.999，在此浓度范围线性良好。

图1 己醛的标准曲线

2.3 专属性

2.3.1 己醛的相关参数

通过使用气相色谱质谱联用仪对己醛进行分析，以己醛的保留时间与特征离子同时进行定性，可大大提高抗干扰能力，保证定性结果的准确性。己醛的相关参数如表1所示。

表1 己醛的相关参数

2.3.2 专属性实验

以石英砂作为空白样品的基质，按照上述实验要求，分别制备空白样品、己醛加标样品与己醛标准样品，经实验步骤处理后均按照上述仪器条件进行分析。由图2可得，根据表1中己醛的特征离子进行选择离子扫描，三种样品在己醛出峰6.270 min处均无其他杂质干扰，专属性良好。

图2 三种样品的色谱图

2.4 方法重复性、加标回收、检出限

分别对土壤样品进行浓度水平为0.2、0.5、1.0 μg的样品加标试验，每种浓度水平分别平行测定6次，经实验处理后进行分析，结果见表2。试验数据表明，三种浓度水平的重复性试验RSD在5.0%～7.6%之间，加标回收率在95.0%～102.8%之间，方法准确度良好。

表2 己醛的回收率与精密度

根据《HJ 168-2020 环境监测分析方法标准制订技术导则》附录A[5]中空白试验未检测出目标物部分确定方法检出限并评估其合理性。按照上述样品分析步骤，以估计方法检出限3～5倍的浓度进行样品加标试验，平行测定7次并计算标准偏差S，根据公式MDL=S×3.143确定方法检出限，确定4倍方法检出限为测定下限，见表3。经实验结果表明，此分析方法的检出限与测定下限均比《HJ 997-2018 土壤和沉积物 醛、酮类化合物的测定高效液相色谱法》[6]中的要低，且样品加标浓度在计算出的方法检出限3～5倍间，能满足检测要求。

表3 己醛的检出限与测定下限

3 结 论

本文以己醛为研究对象，建立了检测土壤中己醛含量的吹扫捕集-气相色谱质谱法。己醛在浓度10～200 μg/L范围内线性良好，相关系数0.999以上，重复性试验的相对标准偏差在5.0%～7.6%，加标回收率在95.0%～102.8%之间，检出限为10.4 μg/kg。实验结果表明，该方法具有操作便利、高准确度等优点，适用于土壤中己醛的测定。