吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素

苏静; 尹希杰; 丁达; 漆艳

doi:10.19969/j.fxcsxb.23011104

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素

实验技术与方法 | 更新时间：2023-05-15

- 吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素
- Determination on Compound Specific Carbon Isotopes of Trace Benzenes in Water by Purge and Trap/Gas Chromatography－ Combustion－Isotope Ratio Mass Spectrometry
- 分析测试学报 2023年42卷第5期页码：634-640
- 作者机构：
  
  1.自然资源部第三海洋研究所分析测试中心，福建厦门 361005
  2.生态环境部南京环境科学研究所土壤污染防治中心，江苏南京 210042
- 作者简介：
  
  尹希杰，博士，研究员，研究方向：稳定同位素技术与方法研究，E-mail：yinxijie@tio.org.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(41976050);海洋三所基本科研业务专项(海三科2018004)
- DOI：10.19969/j.fxcsxb.23011104
  中图分类号：
扫描看全文
苏静,尹希杰,丁达等.吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素[J].分析测试学报,2023,42(05):634-640.

SU Jing,YIN Xi-jie,DING Da,et al.Determination on Compound Specific Carbon Isotopes of Trace Benzenes in Water by Purge and Trap/Gas Chromatography－ Combustion－Isotope Ratio Mass Spectrometry[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(05):634-640.
苏静,尹希杰,丁达等.吹扫捕集/气相色谱－同位素比值质谱联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素[J].分析测试学报,2023,42(05):634-640. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.23011104.

SU Jing,YIN Xi-jie,DING Da,et al.Determination on Compound Specific Carbon Isotopes of Trace Benzenes in Water by Purge and Trap/Gas Chromatography－ Combustion－Isotope Ratio Mass Spectrometry[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(05):634-640. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.23011104.

摘要

建立了吹扫捕集（P,&,T）/气相色谱－同位素比值质谱（GC/C－IRMS）联用测定水体中痕量苯系物单体碳同位素的方法。优化了吹扫时间、吹扫温度和干吹时间，确定最优吹扫捕集效率，并通过测试不同质量浓度的苯系物水溶液，计算水体中痕量苯系物的检出限。结果表明，在35 ℃下吹扫捕集13 min，干吹时间3 min条件下，水样中苯、甲苯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、异丙苯的吹扫捕集效率分别为95.0%、90.2%、71.3%、59.1%、69.4%、50.8%和70.1%，7种苯系物单体碳同位素的标准偏差（STD）为0.06‰ ~ 0.29‰。7种苯系物的质量浓度在0.50 ~ 20.00 µg/L范围内与峰面积的线性关系良好，相关系数（,r,2,）为0.998 6 ~ 0.999 5，在各浓度下7种苯系物单体碳同位素值的标准偏差为0.090‰ ~ 0.48‰，进样量及进样方式的差异不会导致碳同位素分馏。水样中苯、甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的检出限为1.00 µg/L，乙苯和异丙苯为0.50 µg/L。该方法可以极大提高水体中苯系物单体碳同位素的检出限，结果准确可靠，满足水体中痕量苯系物单体碳同位素分析的需求。

Abstract

A gas chromatography/combustion－isotope ratio mass spectrometry（GC/C－IRMS） with purge and trap technique（P,&,T） was developed for the determination of compound specific carbon isotopes of trace benzenes in water in this paper. Three experimental conditions（purge time，purge temperature and dry-blow time） of P,&,T were investigated，and the optimal P,&,T efficiency was determined．The detection limits for trace benzenes in water were calculated by testing aqueous solutions of benzene in different mass concentrations．The results showed that under the conditions of 13 min of purge trapping and 3 min of dry-blowing time at 35 ℃，the P,&,T efficiencies for each benzenes（benzene，toluene，ethylbenzene，,m,/,p,-xylene，,o,-xylene，styrene and isopropylbenzene） in water samples could reach 95.0%，90.2%，71.3%，59.1%，69.4%，50.8% and 70.1%，respectively，and the isotope standard deviations（STD） ranged from 0.06‰ to 0.29‰．There were good linear relationships for the peak areas of seven benzenes and their concentration in ranges of 0.50－20.00 µg/L，with their correlation coefficients（,r,2,） of 0.998 6－0.999 5．The standard deviations for the monomeric carbon isotope values of the seven benzenes were in the range of 0.090‰－0.48‰ at each concentration，and the differences between injection concentration and methods could not lead to carbon isotope fractionation．The detection limits for benzene，toluene，,m,/,p,-xylene，,o,-xylene and styrene in water samples were 1.00 µg/L，while those for ethylbenzene and isopropylbenzene were 0.50 µg/L．The established method can greatly improve the detection limits for benzene monomer carbon isotopes in water with accurate and reliable results to meet the needs for analysis on the monomer carbon isotopes of trace benzene in water.

关键词

吹扫捕集痕量苯系物单体碳稳定同位素分析水体

Keywords

purge and trap techniquetrace benzenescompound specific carbon isotope analysiswater

references

Sun Y G．North Environ. （孙毓国．北方环境），2012，27（5）：234－236.

Pang B，Zhu C Y，Lü Y L．Environ. Sci. （庞博，朱朝云，吕永龙．环境科学），2013，34（7）：2829－2835.

Xiang Y，Yu X D，Wang R．Mod. Min. （项莹，余向东，王锐．现代矿业），2021，37（3）：223－225.

Schmidt T C，Zwank L，Elsner M，Berg M，Meckenstock R U，Haderlein S B．Anal. Bioanal. Chem.，2004，378（2）：283－300.

Ma H Z，Pan L G，Li A，Zhang Z Y．J. Pestic. Sci. （马红枣，潘立刚，李安，张志勇．农药学学报），2017，19（3）：282－289.

Fang D，Li K，Li K L，Zhang P W，Zhao X H，Liu X R．Environ. Pollut. Control（方登，李昆，李科林，张盼伟，赵晓辉，刘晓茹．环境污染与防治），2020，42（11）：1420－1423.

Li Y，Liu Q H，Long A Y．J. Instrum. Anal. （李悦，刘全亨，龙安应．分析测试学报），2020，39（5）：667－671.

Ponsin V，Buscheck T E，Hunkeler D．J. Chromatogr. A，2017，1492：117－128.

Herrero M，Nijenhuis I，Richnow H H，Gehre M．Anal. Chem.，2015，87（2）：951－959.

Elsner M，Jochmann M A，Hofstetter T B，Hunkeler D，Bernstein A，Schmidt T C，Schimmelmann A．Anal. Bioanal. Chem.，2012，403（9）：2471－2491.

Palau J，Soler A，Teixidor P，Aravena R．J. Chromatogr. A，2007，1163（1/2）：260－268.

Dias R F，Freeman K H．Anal. Chem.，1997，69（5）：944.

Liu G Q，Zhang G，Huang S Q，Peng X Z，Chen H H．Chin. J. Chromatogr. （刘国卿，张干，黄世卿，彭先芝，陈鸿汉．色谱），2004，22（4）：439－441.

Wang S C，Li B，Sun C，Li G C，Gao F Y，Wang Y H．Adm. Tech. Environ. Monit. （王世成，李波，孙辞，李国琛，高飞月，王颜红．环境监测管理与技术），2021，33（2）：46－55.

Wang J N，Zhang H，Hong Z Y，Xu H，Zhang X，Chen J S．Chin. J. Anal. Chem. （王佳妮，张晗，洪振宇，徐慧，张娴，陈进生．分析化学），2016，44（9）：1342－1347.

Fan W Y，Ma T T，Wang Y，Yang S W，Li H H．China Meas. Test（范文莹，马婷婷，王颖，杨尚威，李欢欢．中国测试），2021，47（10）：63－67.

Zuo H Y．Analytical Method Development and Application of Carbon and Hydrogen Isotope for Typical Volatile Organic Compounds in Groundwater. Beijing：China University of Geosciences（左海英．地下水中典型挥发性有机污染物单体碳氢同位素方法研究及应用．北京：中国地质大学），2015.

Jochmann M A，Blessing M，Haderlein S B，Schmidt T C．Rapid Commun. Mass Spectrom.，2006，20（24）：3639－3648.

GB/T 5749－2006. Standards for Drinking Water Quality. National Standards of the People’s Republic of China（生活饮用水卫生标准．中华人民共和国国家标准）.

Xie G Q，Guo J H．Chem. Manage. （谢广群，郭隽虹．化工管理），2021，25：65－68.

A W W，Zeng M，Huang H J，Zeng Y，Dong B，Li D，Chen Y F，Zhong H N，Zheng J G．J. Instrum. Anal. 阿文伟，曾铭，黄华军，曾莹，董犇，李丹，陈燕芬，钟怀宁，郑建国．分析测试学报），2022，41（10）：1530－1535.

Pu X W，Shi Y F．Environ. Monit. Forewar. （普学伟，施艳峰．环境监控与预警），2016，8（3）：21－24.

Yu Y．J. Food Saf. Qual. （余颖．食品安全质量检测学报），2022，13（1）：40－47.

Liu J S，Fu J，Jin X Z．Environ. Monit. China（刘劲松，傅军，金旭忠．中国环境监测），2000，16（4）：19－22.

Lee G J，Pyo H S，Park S J，Yoo E A，Lee D W．Bull. Korean Chem. Soc.，2001，22（2）：171－178.

Kujawinski D M，Stephan M，Jochmann M A，Krajenke K，Haas J，Schmidt T C．J. Environ. Monit.，2010，12：347－354.

QB/T 5164－2017. Determination of the Stable Carbon Isotope Ratio（13C/12C） of Ethanol in Baijiu－Gas Chromatography－Combustion－Isotope Ratio Mass Spectrometry. Industry Standard for Light Industry of the People’s Republic of China

白酒中乙醇的稳定碳同位素比值（13C/12C）测定方法气相色谱－燃烧－稳定同位素比值谱法．中华人民共和国轻工业行业标准.

Lin G H．Stable Isotope Ecology. Beijing：Higher Education Press（林光辉．稳定同位素生态学．北京：高等教育出版社），2013.

Slater G F，Dempster H S，Lollar B S，Ahad J．Environ. Sci. Technol.，1999，33（1）：190－194.

Harrington R R，Poulson S R，Drever J I，Colberg P J S，Kelly E F．Org. Geochem.，1999，30（8）：765－775.

Hunkeler D．A Guide for Assessing Biodegradation and Source Identification of Organic Groundwater Contaminants Using Compound Specific Isotope Analysis （CSIA）. Washington. EPA/600/R－08/148，2009.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

丹江口水库土壤和水体溶解性有机质的分子结构特征分析

原位自组装石墨烯固相微萃取探头的制备及其在水体苯系物分析中的应用

氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用

同位素稀释高效液相色谱-串联质谱法测定水体、底泥、鱼及虾中氯硝柳胺残留量

一种水体中有机污染物快速筛查与半定量的方法及其应用