气相色谱质谱讲义课件.ppt

1、气相色谱/质谱在环境监测中的应用刘景泰2011年6月环境监测常用气相色谱质谱种类n低分辨率气相色谱质谱联用仪n四极杆n离子阱n高分辨率气相色谱质谱联用仪n便携式气相色谱质谱联用仪n车载式气相色谱质谱联用仪气相色谱质谱用途n环境空气和废气n水质n土壤n固废n生物体VOC、SVOCSVOC环境空气VOC分析n现有分析方法n固体吸附热脱附气相色谱质谱法（C）（EPA TO1、TO2、TO17）n用采样罐采样气相色谱质谱法（C）（EPA TO15）环境空气VOC分析n正在制定的分析方法n环境空气 挥发性有机物（非极性和弱极性）的测定 苏码罐采样/气相色谱-质谱法n环境空气 挥发性有机物（极性）的测定

2、苏码罐采样/气相色谱-质谱法n环境空气 挥发性有机物的测定 Tenax、活性炭吸附管、碳分子筛采样/气相色谱-质谱法固体吸附热脱附气相色谱质谱法固体吸附热脱附气相色谱质谱法n采样设备n采样泵：流量10200ml/min，最好带有恒定质量流量控制，采样开始时的流速与结束时流速不超过10偏差。固体吸附热脱附气相色谱质谱法固体吸附热脱附气相色谱质谱法n采样管：nTENAX（TO1）n碳分子筛（TO2）n多层吸附剂Benzene Toluene Ethyl BenzeneXylene(s)Cumene n-Heptanel-HepteneChloroformCarbon Tetrachloride1,

3、2-Dichloroethane1,1,1-TrichloroethaneTetrachloroethyleneTrichloroethylene 1,2-Dichloropropane1,3-DichloropropaneChlorobenzene Bromoform Ethylene DibromideBromobenzeneVinyl ChlorideAcrylonitrileVinylidene ChlorideMethylene ChlorideAllyl ChlorideChloroform1,2-Dichloroethane1,1,1-TrichloroethaneBenzene

4、Carbon TetrachlorideToluene固体吸附热脱附气相色谱质谱法固体吸附热脱附气相色谱质谱法n热解析仪n一级脱附：适用于填充柱或内径大于0.5mm毛细柱，不常用；n二级脱附，最好带电子制冷装置，能对挥发性强的如氯乙烯（TO2方法）进行吸附，可以使用0.25mm或0.32mm毛细柱。固体吸附热脱附气相色谱质谱法固体吸附热脱附气相色谱质谱法n气相色谱质谱仪n0.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚大于1.0m，非极性或弱极性n当分析较强挥发性物质（TO2方法），气相色谱柱箱能冷却到-70。用采样罐采样气相色谱质谱法用采样罐采样气相色谱质谱法n采样设备n苏码罐n泰德拉袋n真空采样

5、箱真空真空箱箱抽抽气气泵泵用采样罐采样气相色谱质谱法用采样罐采样气相色谱质谱法n浓缩仪装置液氮罐180L用采样罐采样气相色谱质谱法用采样罐采样气相色谱质谱法n气相色谱质谱仪n0.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚大于1.0m，非极性或弱极性，与浓缩仪的传输线直接相连。n气相色谱柱箱能冷却到-70。废气VOC分析n现有方法现有方法：nAir resources board,method 422,California EPA（固定源废气tedlar袋采样和分析方法）nMethod 0030，EPA（危废处理厂排气VOC采样方法）；Method 5040（分析方法）nMethod 0031，EP

6、A（固定源和危废处理厂烟道气VOC采样方法）；Method 5041、8260（分析方法）n正在编制方法正在编制方法n固定源排气 挥发性有机物采样系统（VOST）吸附柱解吸物的分析 气相色谱-质谱法固定源废气固定源废气TEDLAR袋采样方法袋采样方法固定源废气固定源废气TEDLAR袋方法袋方法测定化合物：测定化合物：0030方法的采样装置方法的采样装置吸附剂1：tenax吸附剂2：tenax+charcoal（petroleum-base）=3：10030、5040方法检查化合物方法检查化合物0031方法的采样装置方法的采样装置吸附管1：TENAX-GC；吸附管2：TENAX-GC；吸附管3：

7、ANASORB-7470031、5041目标化合物目标化合物0031、5041不适用化合物不适用化合物环境空气SVOC分析n现有分析方法现有分析方法n多环芳烃类 气相色谱质谱法(EPA TO13A）n环境空气和废气 二恶英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱质谱法（HJ77.2-2008）环境空气SVOC分析n正在编制方法正在编制方法n环境空气 半挥发性有机物采样技术规范 n环境空气 硝基苯类的测定 气相色谱-质谱法 n环境空气 苯胺类的测定 气相色谱-质谱法 n环境空气 有机氯农药和多氯联苯的测定 大流量 PUF采样/气相色谱-质谱法 n环境空气 持久性有机污染物的测定 XAD-2或 Tena

8、x或 C18柱吸附/气相色谱-质谱、气相色谱-电子捕获检测器或高效液相色谱法 n空气和废气 气相和颗粒物相中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法（修订GB/T15439-1995）n空气和废气 醛、酮类化合物的测定 吸收液或二硝基苯肼吸附管/气相色谱-质谱法多环芳烃类多环芳烃类 气相色谱质谱法气相色谱质谱法n采样设备：大流量采样器内含质量流量计、计时器、自动采样多环芳烃类多环芳烃类 气相色谱质谱法气相色谱质谱法n提取设备n索式提取器多环芳烃类多环芳烃类 气相色谱质谱法气相色谱质谱法n浓缩设备氮吹仪自动氮吹仪全自动浓缩GPC净化仪多环芳烃类多环芳烃类 气相色谱质谱法气相色谱质谱法n气相色谱质谱仪n0

9、.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚0.25m，弱极性DB-5。n自动进样器废气SVOC分析n现有方法现有方法废气SVOC分析n正在编制方法正在编制方法n空气和废气 气相和颗粒物相中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法（修订GB/T15439-1995）n空气和废气 醛、酮类化合物的测定 吸收液或二硝基苯肼吸附管/气相色谱-质谱法n固定污染源排气中挥发性有机物的采样 气袋法n挥发性有机物泄漏和逸散排放的测定方法固定源废气固定源废气 多环芳烃的测定多环芳烃的测定n采样设备n滤膜：Teflon涂层的玻璃纤维滤膜或Teflon滤膜n吸附剂：XAD-2树脂水质VOC分析n现有分析方法：现有分析方法：n

10、EPA 524、624吹扫捕集气相色谱质谱法n正在编制方法正在编制方法n水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱-质谱法n水质 挥发性有机物的测定 顶空气相色谱-质谱法吹扫捕集气相色谱质谱法吹扫捕集气相色谱质谱法n采样设备和冷藏设备40ml样品瓶冷藏箱吹扫捕集气相色谱质谱法吹扫捕集气相色谱质谱法n前处理设备n吹扫捕集装置n自动进样器吹扫捕集气相色谱质谱法吹扫捕集气相色谱质谱法n气相色谱质谱仪n0.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚大于1.0m，非极性或弱极性水质SVOC分析n现有分析方法：现有分析方法：n水质 半挥发性有机物测定方法（EPA 525、方法）n水质 二恶英类的测定 同位素

11、稀释高分辨气相色谱质谱法（HJ77.1-2008）水质SVOC分析n正在编制分析方法：正在编制分析方法：n水质 半挥发性有机物的测定 固相萃取/气相色谱质谱法n水质 多环芳烃的测定 液液萃取或固相萃取/气相色谱-质谱法n水质 酚类化合物的测定 气相色谱-质谱法（修订GB8972-88）n水质 硝基苯类的测定 固相萃取/气相色谱-质谱法n水质 硝基酚类的测定 固相萃取/气相色谱-质谱法n水质 苯胺类化合物的测定 气相色谱-质谱法n水质 溴氰菊酯等拟除虫菊酯类农药及百菌清的测定 气相色谱-质谱法n水质 联苯胺的测定 气相色谱-质谱法水质SVOC分析方法n正在编制分析方法正在编制分析方法：n水质 多

12、氯联苯单体的测定 气相色谱-质谱法n水质 酞酸酯类的测定 液液萃取或固相萃取/氢火焰检测器-质谱法n水质 醛、酮类化合物的测定 气相色谱-质谱法n水质 六六六、滴滴涕、林丹、环氧七氯、呋喃丹的测定 气相色谱-质谱法（修订GB7493-87）n水质 有机氯农药和有机卤化物的测定 液液萃取或固相萃取/气相色谱-质谱法n水质 苯氧基醇类除草剂的测定 固相萃取/气相色谱-质谱法n水质 持久性有污染物的测定 液液萃取或固相萃取/气相色谱-质谱、气相色谱-电子捕获检测器或高效液相色谱法n水质 碱性、中性和酸性有机污染物的测定 气相色谱-质谱法半挥发性有机物测定方法半挥发性有机物测定方法n采样设备：带tef

13、lon内衬盖的玻璃采样瓶冷藏箱半挥发性有机物测定方法半挥发性有机物测定方法n前处理设备KD浓缩器连续液液萃取装置施奈德柱半挥发性有机物测定方法半挥发性有机物测定方法n气相色谱质谱仪n0.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚大于0.25m，弱极性土壤、固废VOC分析n现有分析方法现有分析方法n固废 HJ/T299-2007、GB5085.3-2007附录On土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱质谱法（HJ605-2011）n5035 土壤和固废样品的吹扫捕集方法n5031 水溶性、不可吹扫挥发性有机物的共沸蒸馏方法n5021 土壤和其它固体基质中挥发性有机物的平衡顶空分析方法n

14、1311 浸出毒性（固废样品零顶空浸出技术）nEPA 8260 分析方法土壤、固废VOC分析n正在编制方法正在编制方法n土壤、沉积物 挥发性有机物样品的制备方法（顶空和热脱附）n土壤、沉积物 有机物的提取 加速溶剂萃取法n土壤、沉积物 挥发性有机物的测定 封闭系统顶空气相色谱法n土壤、沉积物 挥发性卤代烃的测定 封闭系统顶空或热脱附或吹扫捕集/气相色谱-质谱法n土壤、沉积物 挥发性芳香烃的测定 封闭系统顶空或热脱附或吹扫捕集/气相色谱-质谱法土壤、固废VOC分析n正在编制方法正在编制方法n固体废物 挥发性有机物样品的制备方法（顶空和热脱附）n固体废物 挥发性有机物的测定 封闭系统顶空或热脱附或

15、吹扫捕集/气相色谱-质谱法n固体废物 挥发性卤代烃的测定 封闭系统顶空或热脱附或吹扫捕集/气相色谱-质谱法n固体废物 挥发性芳香烃的测定 封闭系统顶空或热脱附或吹扫捕集/气相色谱-质谱法土壤土壤VOC测定测定n采样设备土壤有机物采样器带teflon内衬盖的广口瓶吹扫捕集方法吹扫捕集方法n前处理设备n吹扫捕集装置n自动进样器共沸蒸馏方法共沸蒸馏方法共沸蒸馏方法测定化合物共沸蒸馏方法测定化合物平衡顶空分析方法平衡顶空分析方法n顶空仪固废样品零顶空浸出技术固废样品零顶空浸出技术翻转式振荡器 高压过滤器 零空间式萃取容器 土壤、固废SVOC分析前处理方法：土壤、固废SVOC分析n现有方法现有方法n危废

16、鉴别标准GB5085.3-2007附录U、V、W（前处理方法）n危废鉴别标准GB5085.3-2007附录K（分析方法）n土壤 二恶英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱质谱法（HJ77.4-2008）n固体废物 二恶英类的测定 同位素稀释高分辨气相色谱质谱法（HJ77.3-2008）n8270D Semivolatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass Spectrometry(GC/MS)土壤、固废SVOC分析n正在编制方法正在编制方法n土壤和沉积物中有机污染物的提取超声波提取法n土壤、沉积物 半挥发性有机物的测定 液液萃取或自动索氏

17、提取或加速溶剂萃取或超声波提取或微波萃取氧化铝柱或硅酸镁柱或硅胶柱分离/气相色谱-质谱法n土壤、沉积物 多环芳烃的测定 加速溶剂萃取/气相色谱-质谱法n土壤、沉积物 有机氯农药和多氯联苯的测定 加速溶剂萃取/气相色谱-电子捕获检测器或气相色谱-质谱法n土壤、沉积物 多氯联苯单体的测定 气相色谱-质谱法 n土壤、沉积物 杀虫剂 气相色谱法、气相色谱-质谱法或高效液相色谱法n土壤 持久性有机污染物的测定 加速溶剂萃取或微波萃取/气相色谱-质谱、气相色谱-电子捕获检测器或高效液相色谱法土壤、固废SVOC分析n正在编制方法正在编制方法n固体废物 有机物的提取 加速溶剂萃取法n固体废物 有机物的提取 微

18、波萃取法n固体废物 半挥发性有机物的测定 液液萃取或自动索氏提取或加速溶剂萃取或超声波提取或微波萃取、氧化铝柱或硅酸镁柱或硅胶柱分离气相色谱-质谱法n固体废物 多环芳烃的测定 加速溶剂萃取/气相色谱-质谱法n固体废物 有机氯农药和多氯联苯的测定 加速溶剂萃取/气相色谱-电子捕获检测器或气相色谱-质谱法n固体废物 多氯联苯单体的测定 气相色谱-质谱法n固体废物 杀虫剂 气相色谱法、气相色谱-质谱法或高效液相色谱法前处理方法前处理方法3510n分液漏斗液液萃取（基体为液体）垂直振荡器前处理方法前处理方法3520n连续液液萃取（基体为液体）连续液液萃取装置KD浓缩器施奈德柱前处理方法前处理方法353

19、5n固相萃取（基体为液体）固相萃取膜盘固相萃取柱前处理方法前处理方法3535应用应用前处理方法前处理方法3540n索式提取（基体为固体）前处理方法前处理方法3545n压力溶剂萃取（基体为固体）前处理方法前处理方法3546n微波萃取（基体为固体）前处理方法前处理方法3550n超声萃取（基体为固体）前处理方法前处理方法3561nCO2超临界萃取（基体为固体）半挥发性有机物分析半挥发性有机物分析n气相色谱质谱仪n0.25mm或0.32mm内径毛细柱，膜厚大于0.25m，弱极性n自动进样器生物体SVOC分析n现有方法现有方法：nExtraction of Biological Tissues for

20、Trace Organic AnalysisnPurification of Biological Tissue Samples by Gel Permeation Chromatography for Organic AnalysesnQuantitative Determination of Polynuclear Aromatic Hydrocarbons by Gas Chromatography/Mass Spectrometry(GC/MS)-Selected Ion Monitoring(SIM)Moden方法来源：NOAA（美国海洋和大气管理局）Technical Memora

21、ndum NOS ORCA 130，Sampling and Analytical Methods of the National Status and Trends Program Mussel Watch Project样品的提取样品的提取组织捣碎匀浆机冻干机样品的净化样品的净化氧化铝/硅胶柱GPC净化装置PAH分析分析n气相色谱质谱仪n0.32mm、膜厚0.25m，DB-5ms柱n自动进样器nSIM方式应急监测VOC测定VOC分析用气相色谱质谱仪应急监测SVOC、VOC测定n车载气相色谱质谱仪多种进样方式：直接气体进样、液体加热注射进样、SPME固相微萃取进样和手持空气采样进样器。SPME装置地市级实验室仪器配置建议n采样设备:上述设备n前处理设备：上述设备n气相色谱质谱联用仪（建议4台）n一台接吹扫捕集装置，用于水中VOC分析n一台接苏码罐装置，用于气中VOC分析n一台用以SVOC分析n一台接其它前处理设备或备用n便携式色谱质谱联用仪（建议2台）n一台分析气、水、固体中VOCn一台分析SVOC谢谢！