引言

苯胺是一種無(wú)色油狀液體，有強(qiáng)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(lái)源于橡膠、印染、制藥、塑料等工藝生產(chǎn)，我國(guó)早已將其列入優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物[1]。近年來(lái)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析的時(shí)效性較差，一般從采樣到得到分析結(jié)果需要數(shù)小時(shí)時(shí)間，不能時(shí)時(shí)獲得污染物的擴(kuò)散信息，無(wú)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)處置決策提供實(shí)時(shí)、可靠的信息，因此開發(fā)能一種能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速得到實(shí)時(shí)、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(lái)的一種集萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的樣品前處理方法。這種前處理方法具有操作簡(jiǎn)便、萃取時(shí)間短、樣品需求量小、無(wú)需使用溶劑和其他前處理設(shè)備等特點(diǎn)。因此固相微萃取技術(shù)特別適合配合便攜式GC-MS進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。

儀器配置

儀器：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(cè)量附件：頂空進(jìn)樣系統(tǒng)；固相微萃取手柄（美國(guó)Supelco公司）；固相微萃取纖維（PDMS/DVB 85μm，美國(guó)Supelco公司）

現(xiàn)場(chǎng)分析實(shí)例

圖1 濁漳河檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

2012年，山西長(zhǎng)治潞安天脊煤化工集團(tuán)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(kù)。由于岳城水庫(kù)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(wàn)居民的飲用水安全。聚光科技（杭州）股份有限公司實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)部派出3名應(yīng)用工程師組成應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)伍在濁漳河流域?qū)λw中的揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)分析，現(xiàn)場(chǎng)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最高濃度為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(kù)漳河入水口2公里的石場(chǎng)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(chǎng)檢測(cè)總離子流圖

表1 苯胺現(xiàn)場(chǎng)分析結(jié)果

采樣分析點(diǎn)

合漳村斷面

石場(chǎng)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（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(chǎng)進(jìn)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(jī)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(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高的優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)場(chǎng)分析對(duì)儀器的綜合性能提出了苛刻的要求。作為一款先進(jìn)的便攜式GC-MS，Mars-400 Plus 不僅穩(wěn)定可靠，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，而且其在分析速度、檢測(cè)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(shì)：

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(cè)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)了一種專利的脈沖式內(nèi)離子源技術(shù)，提高了系統(tǒng)對(duì)低濃度組分的響應(yīng)，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于痕量樣品的高靈敏度檢測(cè)要求。

測(cè)量手段靈活：儀器內(nèi)置分流進(jìn)樣口，并配置氣體采樣探頭、頂空進(jìn)樣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣、液、固三種形態(tài)的環(huán)境樣品檢測(cè)。手持氣體采樣探頭用于現(xiàn)場(chǎng)氣體樣品的采樣；頂空進(jìn)樣系統(tǒng)用于現(xiàn)場(chǎng)水體、土壤中揮發(fā)性有機(jī)物分析，具有靜態(tài)頂空和動(dòng)態(tài)吹掃兩種采樣模式；通過分流進(jìn)樣口可以實(shí)現(xiàn)固相微萃取（SPME）進(jìn)樣或直接微量液體進(jìn)樣，SPME 進(jìn)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(jī)物采樣與進(jìn)樣，能夠富集目標(biāo)物質(zhì)，去除基質(zhì)干擾，有效提高檢測(cè)靈敏度；使用微量注射器可以對(duì)有機(jī)溶劑進(jìn)行直接進(jìn)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(jìn)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(jī)小型化和抗震設(shè)計(jì)，使儀器主機(jī)的重量為19.7kg，能通過單人隨身攜帶第一時(shí)間抵達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)。

操作簡(jiǎn)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)健辈僮髂Ｊ?，采用圖形化操作界面，使用觸摸液晶屏進(jìn)行人機(jī)交互，降低了現(xiàn)場(chǎng)操作的復(fù)雜度。

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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(cè)水中苯胺的方法。該方法操作簡(jiǎn)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(chǎng)分析檢測(cè)。

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