热脱附-气质联用仪法测定职业卫生工作场所空气中挥发性有机物

王健 杨志华

摘要：目的 探索一种测定职业卫生工作场所空气中挥发性有机物的定性定量方法，方法 使用热脱附管采集-热脱附-气质联用仪法测试，通过谱库检索定性，外标法定量的方法，结果  能够定性识别出甲醇、乙腈，可对醇类、酮类、酯类、烷烃类化合物进行准确的定量分析，结论 该方法方便快速、最低检出低、满足环保要求。

关键词：职业卫生;挥发性有机物;热脱附;气质联用

挥发性有机物是指参与大气光化学反应的有机化合物，在《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》GBZ 2.1-2019中，所列化学有害因素的有机物大都属于挥发性有机物。

在对企业进行职业卫生检测的过程中，由于工艺、原料、工况的不同，对工作场所空气中挥发性有机物的定性与定量检测一直是重点与难点。

目前，GBZ/T 300.59-2017《工作场所空气有毒物质测定 第 59 部分： 挥发性有机化合物》中规定了工作场所空气挥发性有机物的测定，使用活性炭管采集，二硫化碳溶剂解吸，气质联用仪法进行分析。但是，活性炭吸附-二硫化碳解吸的方法对小分子卤代烷烃、腈类、醇类等化合物的分析测试并不理想。本方法以三种混合填料的吸附管采集空气样品，使用具有低温二次富集，高温热解吸的热脱附仪对目标物进行测试，通过气相色谱-质谱联用仪进行定性、定量分析检测，可进行快速准确的定性定量分析，且不使用二硫化碳，没有固废产生，更加环保。[1] [2] [3] [4] [5]

一、设备

不锈钢材质吸附管（内装Carbopack C、Carbopack B、Carboxen 1000填料，Anpel），TD30-QP2010SE 热脱附-气质联用仪（岛津），Rtx-5ms Cap色谱柱（Column 60m， 0.32mm， 0.25um 岛津）。

二、试剂

甲醇（Merck 色谱级）;甲醇中挥发性有机物（2000μg/mL，坛墨试剂）;乙腈中挥发性有机物（2000μg/mL，坛墨试剂）。

三、方法条件

1.热脱附条件

吸附管初始温度：35℃;聚焦冷阱初始温度：35℃;吸附管脱附温度：320℃;吸附采样管脱附时间：8min;聚焦冷阱脱附温度：320℃;冷阱脱附时间：5min;进样阀温度：250℃;传输线温度：250℃;分流比：5。分析空气毒物型冷肼。

2.气质联用仪条件

柱流量（恒流模式）：1.5mL/min;升温程序：初始温度35℃，保持5min，以5℃/min的速度升温至100℃，以15℃/min的速度升至220℃，在220℃保持1min。掃描方式：全扫描;扫描范围：35～270amu;离子源温度：200℃;传输线温度：230℃。

3.样品采集与制备

现场采样：按照GBZ 159、GBZ/T 300.59-2017执行，采样管由活性炭管改为三合一吸附管，采样时串联两根吸附管用以监控样品是否穿透。实际样品测试前，采集相应工作场所空气作为预监测，对现场挥发性有机物进行定性分析。

标准品制备：取标准溶液于5mL容量瓶，使用甲醇定容至刻度线，配制成5.0、10.0、20.0、50.0、100μg/mL的标准系列（若现场样品含量较高，可配制高浓度标准系列）。将配置好的混标溶液，分别取1.0µL注入已老化的空白吸附管。

将上述采样后的吸附管及制备好的标样吸附管，放进热脱附仪，按照仪器参考条件，进行分析测定。

4.数据分析

（1） 定性分析 根据预监测的实验数据进行定性分析。所得数据经NIST谱库进行检索，再通过比对样品和对照品的保留时间进行定性分析。

（2） 定量分析 实验数据通过外标法定量，根据采样体积计算出相应目标物在工作场所空气中的含量。

四、结果与讨论

（1）使用本方法，甲醇、乙腈等化合物均可准确定性分析。定性样品结果见图1。

图1定性样品结果图

（2）使用本方法，可以对异丙醇、乙酸乙酯、3-戊酮、正庚烷等化合物可实现准确的定量分析（最低检出浓度以采集1.5L空气样品计）。数据分析见表1方法的测定指标。

五、结语

本文采用热脱附-气相质谱联用仪测定职业卫生工作场所空气中挥发性有机物，通过三合一吸附管采集空气，热脱附二次富集后，进入气相色谱质谱联用仪进行分析，可以快速地对各种挥发性有机物进行定性定量分析，并且，相较于活性炭管采集-溶剂解吸法，本方法测定的挥发性有机物种类更全面，最低检出浓度更低，在实验过程中，热脱附管可重复利用，不会产生废液和固废，更加环保。

参考文献：

[1]国家卫生健康委员会. GBZ 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值第 1 部分：化学有害因素》中国标准出版社，2019.

[2]生态环境部 国家市场监督管理总局GB 37822-2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》中国环境出版社，2019.

[3]国家卫生和计划生育委员会 GBZ/T 300.59-2017《工作场所空气有毒物质测定 第59部分：挥发性有机化合物》中国标准出版社2017.

[4]环境保护部. HJ 734-2014《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱- 质谱法》中国环境科学出版社2014.

[5]环境保护部. HJ 644-2013《环境空气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》中国环境科学出版社2013。

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