飲用水中土臭素、2-甲基異莰醇的測定

高文秀

摘 要：本文介紹了采用頂空固相微萃取/氣象色譜-質(zhì)譜法測定飲用水中的土臭素（Geosmin）、2-甲基異莰醇（2-MIB）的方法，本方法是利用頂空固相微萃取技術(shù)，將水樣中的待測化合物吸附在固相微萃取針的吸附纖維上，再將吸附纖維插入氣相色譜儀，由進樣口的溫度使待測化合物解析，用質(zhì)譜儀檢測。

關(guān)鍵詞：土臭素;2-甲基異莰醇;頂空固相微萃取;氣象色譜-質(zhì)譜法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.178

隨著生活水平的提高，人們對飲用水的安全和健康問題越發(fā)關(guān)注，水中的嗅味物質(zhì)也引起了更多的重視。飲用水中嗅味物質(zhì)的主要是由腐殖質(zhì)等有機物、藻類、放線菌和真菌以及過量投氯引起的?，F(xiàn)已查明其中主要的兩種嗅味物質(zhì)土臭素和2-甲基異莰醇是某些藻類大量繁殖產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。如果飲用水中的Geosmin和2-MIB的質(zhì)量比達到1×10-11或更大，人們就能夠聞到明顯的發(fā)霉氣味，當這兩種化合物在水中的濃度過大，時間長了會形成綠色的藻類。

目前，飲用水中土臭素（Geosmin）和2-甲基異莰醇（2-MIB）的測定，主要采用頂空固相微萃取/氣象色譜-質(zhì)譜法，具體要求參照《CJ/T141-2018.8.1-8.2》[1]和《GB/T32470-2016》[2]。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（安捷倫7890A/5975C）;CTC PAL多功能自動進樣平臺（固相微萃取進樣裝置）;固相微萃取頭;色譜柱HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）彈性石英毛細管柱。

試劑：2-MIB和Geosmin標準物質(zhì)（100μg/mL）;2-異丁基-3-甲氧基吡嗪標準物質(zhì)（1000μg/mL）;高純水：蒸餾水經(jīng)MILLI—Qplus純水器過濾，色譜檢驗無干擾成分;色譜純甲醇;優(yōu)級純Nacl，經(jīng)450℃烘烤2h后置于干燥器內(nèi)備用;硫代硫酸鈉（分析純）。

1.2 干擾

任何有機物質(zhì)都有可能吸附在纖維上干擾分析結(jié)果，可以用質(zhì)譜判定可能的干擾。對于含氯的水樣，分析前宜先用硫代硫酸鈉去除干擾。

1.3 實驗條件

1.3.1 色譜及質(zhì)譜條件

色譜柱：HP-5（30m×0.25mm×0.25μm）彈性石英毛細管柱;升溫程序：60℃保持2.5min，以8℃/min升至250℃保持5min;進樣方式：不分流進樣;進樣口溫度：250℃;離子源溫度：230℃;電離電壓：70eV;掃描模式：選擇離子檢測（SIM）;質(zhì)量掃描范圍：50～300amu。

1.3.2 固相微萃取條件

萃取溫度為60℃，吸附時間為40min，解析時間5min。

1.4 實驗方法

1.4.1 標準系列的配制和測定

取5μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪標準物質(zhì)（1000μg/mL）至50mL甲醇中，則配得濃度為100000ng/L的內(nèi)標中間使用液（a），取5μL土臭素、2-甲基異莰醇混標（100μg/mL）至50mL甲醇中，則配得濃度為10000ng/L的中間使用液（b）。取5個20mL具四氟乙烯墊的玻璃瓶，各加3gNacl和10mL純水，再各加入5、10、20、50、100μL（b）和2μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪內(nèi)標使用液（a），配制得濃度為5ng/L、10ng/L、20ng/L、50ng/L、100ng/L的標準溶液，內(nèi)標物濃度為20ng/L。擰緊瓶蓋，置于CTC PAL多功能自動進樣平臺，萃取溫度設置為60℃，吸附40min。吸附完成后，固相微萃取針插入GC/MS進樣，解析5min后進入GC/MS進行分析。以目標化合物特征離子的峰面積與內(nèi)標特征離子的峰面積之比為縱坐標，其對應的濃度與內(nèi)標物濃度比為橫坐標，繪制標準曲線。

1.4.2 水樣采集

樣品采集使用具有聚四氟乙烯瓶墊的玻璃瓶。采集后置于4℃冰箱中密封保存，24h內(nèi)完成測定。

1.4.3 樣品分析

水樣吸取10mL水樣加入預先加有3gNacl的20mL具四氟乙烯墊的玻璃瓶中，再加入2μL2-異丁基-3-甲氧基吡嗪內(nèi)標使用液，擰緊瓶蓋，分析步驟同標準溶液分析步驟一致。

1.4.4 定性、定量分析

根據(jù)各組分的保留時間和特征選擇離子進行定性分析。以目標化合物特征離子的峰面積與內(nèi)標特征離子的峰面積之比為縱坐標，其對應的濃度與內(nèi)標物濃度比為橫坐標，繪制標準曲線，計算待測化合物的峰面積與內(nèi)標特征離子的峰面積之比，用內(nèi)標法進行定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 標準系列

2.2 精密度實驗

經(jīng)過對濃度為10ng/L和90ng/L的標準溶液進行測定，重復7次，計算相對標準偏差。

2.3 加標回收實驗

分別用水樣配制低（10ng/L）、高（50ng/L），兩個濃度的加標溶液進行測定，計算回收率。

3 結(jié)論

頂空固相微萃取/氣象色譜-質(zhì)譜法測定飲用水中的土臭素、2-甲基異莰醇的方法適用于生活飲用水、城鎮(zhèn)供水及其水源水中土臭素（Geosmin）和2-甲基異莰醇（2-MIB）的測定。若取10ml水樣，經(jīng)自動固相微萃取裝置對水樣富集后檢測，本方法的最低檢測質(zhì)量濃度：Geosmin為4.8ng/L;2-MIB為6.8ng/L。本方法具有減少有機溶劑、靈敏度高等特點，集采樣、萃取、濃縮、進樣，檢測于一體，操作簡便、快速，對于保護環(huán)境、保障操作人員人身健康，具有重要意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準（CJ/T141-2018.8.1-8.2）[S].

[2]中華人民共和國國家標準（GB/T32470-2016）[S].