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水质多参数吹扫捕集在GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》中的应用方案

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2023/10/08

私聊

气质联用（GCMS）

水质多参数吹扫捕集装置/GC-MS联用

检测水中挥发性有机物

2023年04月18日

【摘要】GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》于2022年3月15日经国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布，代替GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》，自2023年4月1日起实施。本文就检测水中挥发性有机物采用水质多参数吹扫捕集装置/GC-MS联用检测30种水中挥发性有机物（VOC）做了方法检测，其结果满足国标要求。

【关键字】水质多参数吹扫捕集装置、水中挥发性有机物、GB5749-2022

引言

水质检测的重要性

水是生命之源，是人类赖以生存和发展的物质基础，生活饮用水安全则是影响人体健康和国计民生的重大问题。国际上对生活饮用水的安全标准非常重视，从国际上看标准修订的频率也越来越快，检测项目也不断增多。目前，具有国际权威性和代表性的生活饮用水水质标准有三部：世界卫生组织（WHO）的《生活饮用水水质准则》、欧盟（EU）的《生活饮用水水质指令》以及美国环保局（USEPA）的《国家生活饮用水水质标准》，其它国家或地区生活饮用水标准大都以这三个标准为基础或重要参考来制定本国国家标准，世界上大多数国家的生活饮用水监测项目都在 100 项以上。生活饮用水卫生标准，是关系群众健康、千家万户的大事。可以说新的生活饮用水标准是一个既符合国情又与国际接轨的标准，新标准的实施为促进对卫生安全供水工作和适应社会对提高饮用水水质需求有重要意义，也是从事水质检测工作人员技术能力提高的保证。我国新的生活饮用水卫生标准和标准检验方法的出台无疑给承担生活饮用水水质检测的各个部门提出了新的课题，要求我们必须提高现有的分析检测技术能力，以适应更痕量的限量标准和更宽范围的检测项目。

GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》于 2022 年 3 月 15 日正式发布，并将于 2023年 4 月 1 日起全面实施；我司始终密切关注这一标准的制修订共走，并积极参与到饮用水标准检验方法的制订与验证工作中。

本文就水中有机污染物（水中挥发性有机物）规定了生活饮用水水质要求、生活饮用水水源水质要求、集中式供水单位卫生要求、二次供水卫生要求、涉及饮用水卫生安全的产品卫生要求、水质检验方法。本文件适用于各类生活饮用水。

新版《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）新旧对比

近日国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布了GB 5749-2022 《生活饮用水卫生标准》，该标准将于2023年4月1日起正式全面实施。与《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)相比较，主要技术变化如下：

水质指标由原来的106项调整为97项（包括常规指标43项和扩展指标54项）。其中：增加了4项指标、增加了总β放射性指标进行核素分析评价的具体要求及微囊藻毒素-LR指标的适用情况；删除了13项指标、删除了2项暂行规定；更改了3项指标名称、更改了8项指标限值。

水质参考指标由原来的28项调整为55项。其中：增加了29项指标，删除了2项指标，更改了3项指标的名称，更改了1项指标的限值。

这一标准的发布和实施，体现了国家对居民生活用水的高度重视，同时也对广大水质分析工作者提出了更高的检测要求，以提高水质检测结果的准确性及稳定性。

（一）新标准水质指标主要技术变化

1.增加

①增加了4项指标，包括高氯酸盐、乙草胺、2-甲基异莰醇、土臭素。

②增加了总β放射性指标进行核素分析评价的具体要求及微囊藻毒素-LR指标的适用情况。

2.删除

①删除了13项指标，包括耐热大肠菌群、三氯乙醛、硫化物、氯化氰（以 CN-计）、六六六（总量）、对硫磷、甲基对硫磷、林丹、滴滴涕、甲醛、1，1，1-三氯乙烷、1，2-二氯苯、乙苯；

②删除了小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值的暂行规定（见GB 5749-2006 第4章）。

3.更改

①更改了3项指标的名称。（见表1）

表1 3项指标的更改前后对比

原名称	更改后名称
耗氧量（COD_Mn法，以O₂计）	高锰酸盐指数（以 O₂计）
氨氮（以N计）	氨（以N计）
1，2-二氯乙烯	1，2-二氯乙烯（总量）

②更改了8项指标限值

包括硝酸盐（以N计）、浑浊度、高锰酸盐指数（以O2计）、游离氯、硼、氯乙烯、三氯乙烯、乐果。（见表2）

表2 8项指标限值更改前后对比

名称	原指标	修订指标
氟化物	1.0mg/L，小型集中式供水和分散式供水为1.2mg/L	≤1.5mg/L
出厂水游离余氯量	4mg/L	2mg/L
氯乙烯	0.005 mg/L	0.001mg/L
三氯乙烯	0.07 mg/L	0.02 mg/L
硝酸盐（以N计）	10mg/L，水源受限为20 mg/L	10 mg/L
浑浊度	1NTU	1NTU，小型集中式供水因水源与净水技术限制时，暂按3NTU执行
高锰酸盐指数（以O2计）	3mg/L，当原水耗氧量>6mg/L时可放宽至5mg/L	3mg/L
乐果	0.08mg/L	0.006mg/L

（二）新标准水质参考指标主要技术变化

1.增加

增加了29项指标，包括钒、六六六（总量）、对硫磷、甲基对硫磷、林丹、滴滴涕、敌百虫、甲基硫菌灵、稻瘟灵、氟乐灵、甲霜灵、西草净、乙酰甲胺磷、甲醛、三氯乙醛、氯化氢（以CN-计）、亚硝基二甲胺、碘乙酸、1，1，1-三氯乙烷、乙苯、1，2-二氯苯、全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、碘化物、硫化物、铀、镭-226。

2.删除

删除了2项指标，包括2-甲基异莰醇、土臭素；

3.更改

更改了3项指标的名称

表3 3项参考性指标更改前后对比

原名称	更改后名称
二溴乙烯	1，2-二溴乙烷
亚硝酸盐	亚硝酸盐（以N计）
石棉（＞10μm）	石棉（纤维＞10μm)

更改了1项指标限值，为石油类（总量）。

本文通过新旧两版国标的对比，根据新国标要求对其中30种挥发性有机物（VOC），采用水质多参数吹扫捕集装置/GC-MS联用进行方法检测验证。

仪器设备工作原理

（一）水质多参数吹扫捕集装置工作原理

水质多参数吹扫捕集装置技术是用惰性气体连续吹扫水样或固体样品，挥发性组分随气体浓缩在一个冷的吸附阱上，然后迅速加热这个吸附阱，使捕集到的样品脱附被载气反吹到GC柱上进行分析测定。因而是一种非平衡状态连续萃取，所以又称动态顶空分析技术。这种技术几乎能全部定量地将被测物萃取出来，不但萃取率高，而且被测组分可以被浓缩，使方法的灵敏度大大提高。

（二）气质联用仪工作原理

气质联用仪是指将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器。质谱法可以进行有效的定性分析，但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术，将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气-质联用仪。

结果与分析讨论

（一）仪器与试剂

气质联用仪（GC-MS 3200、北京东西分析仪器有限公司）、水质多参数吹扫捕集装置（PT-30、成都奥谱勒仪器有限公司）、挥发性有机物混合标准溶液、甲醇（色谱纯）、分析用水

（二）仪器条件

1.水质多参数吹扫捕集装置条件

样品位温度： 30℃，干吹时间： 1min，吹扫时间：11min，吹扫气流量（N₂）：35mL/min，

闪蒸时间： 3s，脱附时间： 3min，烘烤时间： 10min，烘烤温度： 250℃，烘烤流量： 40mL/min，

管路温度：160℃，阀箱温度：140℃，循环时间：60min，水样体积： 25mL。

2.气相色谱仪条件

进样口：220℃，分流进样：分流比15：1；

柱箱升温程序：35℃（4min）→5℃/min→190℃；载气：氦气，

恒流模式，载气流量：1mL/min。

3.质谱仪条件

离子源：EI源，电子能量：70eV，离子源温度：150℃，溶剂峰时间： 1.8min，

接口温度：220℃，扫描方式：全扫描，扫描范围：46～270u ，采集时间： (1.8-35)min，

扫描周期： 0.5s，倍增器高压： 1550V，内标法定量。

实验结果

1.样品谱图（见图1）

图1 32种挥发性有机物标样谱图（2ppb）

2.校准曲线

分别移取一定量的挥发性有机物混标母液于5mL容量瓶中，用甲醇定容后摇匀配制成10μg/mL挥发性有机物标准中间溶液，同时用甲醇配制10μg/mL内标物的标准中间溶液；然后分别吸取不同体积的10μg/mL挥发性有机物标准中间液，25μL 10μg/mL内标物的标准中间溶液于25mL分析用水中，配制目标化合物浓度分别为0.4、1、2、5、10、20ug/L，内标物的浓度均为10μg/L。以目标化合物与内标物浓度比为横坐标，相应的目标物与内标物响应强度比为纵坐标绘制校准曲线。

表4 30种挥发性有机物校准曲线方程和线性相关系数

序号	中文名称	保留时间/min	曲线方程	相关系数
1	氯乙烯	2.11	Y=0.867081X+0.006281	0.9987
2	1，1-二氯乙烯	3.69	Y=1.299625X+0.003614	0.9980
3	二氯甲烷	4.52	Y=0.952838X+0.006766	0.9997
4	反式-1，2-二氯乙烯	4.95	Y=1.438961X-0.030785	0.9998
5	1，1-二氯乙烷	5.69	Y=2.418303X-0.018288	0.9999
6	2-氯-1，3-丁二烯	5.78	Y=1.58723X-0.076625	0.9991
7	顺式-1，2-二氯乙烯	6.69	Y=1.304813X-0.046499	0.9996
8	三氯甲烷	7.37	Y=1.992462X+0.000766	0.9991
9	1，1，1-三氯乙烷	7.57	Y=2.002028X+0.004559	0.9996
10	四氯化碳	7.82	Y=1.602448X-0.003040	0.9986
11	苯	8.25	Y=7.165532X-0.178841	0.9999
12	1，2-二氯乙烷	8.44	Y=0.753283X-0.015707	0.9997
13	三氯乙烯	9.61	Y=1.598357X-0.055742	0.9987
14	一溴二氯甲烷	10.79	Y=1.216092X-0.021207	0.9992
15	甲苯	12.43	Y=6.156686X+0.194752	0.9997
16	四氯乙烯	13.56	Y=1.874701X-0.042102	0.9995
17	二溴一氯甲烷	14.39	Y=0.777663X-0.024288	0.9997
18	氯苯	15.81	Y=2.444261X-0.119458	0.9985
19	乙苯	16.13	Y=7.357084X-0.448146	0.9987
20	间对二甲苯	16.49	Y=2.19666X-0.681312	0.9995
21	邻二甲苯	17.44	Y=4.715452X-0.275740	0.9981
22	苯乙烯	17.53	Y=4.131381X-0.256635	0.9989
23	三溴甲烷	17.94	Y=0.433879X-0.021523	0.9989
24	异丙苯	18.45	Y=6.486503X-0.471819	0.9985
25	1，4-二氯苯	22.06	Y=2.36376X-0.126410	0.9987
26	1，2-二氯苯	22.96	Y=1.330356X-0.029054	0.9990
27	1，3，5-三氯苯	25.73	Y=1.213836X-0.038940	0.9992
28	1，2，4-三氯苯	27.52	Y=0.74275X-0.031495	0.9980
29	六氯丁二烯	28.00	Y=1.178435X-0.004867	0.9995
30	1，2，3-三氯苯	28.84	Y=0.606043X-0.022840	0.9999

从实验结果来看，30种水中挥发性有机物相关系数在0.9980-0.9999之间，线性关系好。

3.精密度检验

对2μg/L标准溶液分别进行7次测定，具体见表5精密度测定结果。

表5 2μg/L标准溶液7次测定RSD%

序号	组分名称	7次平均值	标准偏差	RSD/%
1	氯乙烯	2.20	0.2940	6.39
2	1，1-二氯乙烯	2.30	0.3395	5.74
3	二氯甲烷	2.24	0.3181	4.21
4	反式-1，2-二氯乙烯	2.16	0.1865	6.64
5	1，1-二氯乙烷	2.26	0.2529	7.17
6	2-氯-1，3-丁二烯	1.95	0.1646	5.46
7	顺式-1，2-二氯乙烯	2.11	0.1520	7.21
8	三氯甲烷	2.32	0.2266	6.78
9	1，1，1-三氯乙烷	2.26	0.1601	7.10
10	四氯化碳	2.28	0.1608	7.05
11	苯	2.13	0.1783	5.37
12	1，2-二氯乙烷	2.21	0.2833	6.83
13	三氯乙烯	2.08	0.1308	6.29
14	一溴二氯甲烷	2.24	0.2445	6.91
15	甲苯	2.49	0.8657	6.75
16	四氯乙烯	2.21	0.1924	6.71
17	二溴一氯甲烷	2.15	0.3674	6.10
18	氯苯	2.07	0.1739	6.42
19	乙苯	1.93	0.1137	5.89
20	间对二甲苯	1.94	0.1026	5.29
21	邻二甲苯	1.96	0.1022	5.21
22	苯乙烯	1.94	0.1076	5.53
23	三溴甲烷	2.09	0.3274	5.70
24	异丙苯	1.86	0.0887	4.78
25	1，4-二氯苯	2.11	0.1601	7.60
26	1，2-二氯苯	2.16	0.1800	6.35
27	1，3，5-三氯苯	2.11	0.2299	6.89
28	1，2，4-三氯苯	2.12	0.2070	6.74
29	六氯丁二烯	2.16	0.1562	7.24
30	1，2，3-三氯苯	2.16	0.2357	5.90

从实验结果来看，30种水中挥发性有机物RSD%：4%-10%，说明仪器精密度好。

4.准确度检验

表6 各种组分加标回收率

序号	组分名称	取样体积/ml	加标浓度(μg/L)	测定值μg/L	加标回收率/%
1	氯乙烯	25	2.00	2.20	109.78
2	1，1-二氯乙烯	25	2.00	2.30	115.14
3	二氯甲烷	25	2.00	2.24	111.95
4	反式-1，2-二氯乙烯	25	2.00	2.16	107.91
5	1，1-二氯乙烷	25	2.00	2.26	113.17
6	2-氯-1，3-丁二烯	25	2.00	1.95	97.27
7	顺式-1，2-二氯乙烯	25	2.00	2.11	105.37
8	三氯甲烷	25	2.00	2.32	115.84
9	1，1，1-三氯乙烷	25	2.00	2.26	112.79
10	四氯化碳	25	2.00	2.28	113.98
11	苯	25	2.00	2.13	106.51
12	1，2-二氯乙烷	25	2.00	2.21	110.46
13	三氯乙烯	25	2.00	2.08	103.90
14	一溴二氯甲烷	25	2.00	2.24	112.06
15	甲苯	25	2.00	2.19	114.59
16	四氯乙烯	25	2.00	2.21	110.44
17	二溴一氯甲烷	25	2.00	2.15	107.41
18	氯苯	25	2.00	2.07	103.25
19	乙苯	25	2.00	1.93	96.58
20	间对二甲苯	25	2.00	1.94	97.04
21	邻-二甲苯	25	2.00	1.96	98.13
22	苯乙烯	25	2.00	1.94	97.24
23	三溴甲烷	25	2.00	2.09	104.27
24	异丙苯	25	2.00	1.96	98.83
25	1，4-二氯苯	25	2.00	2.11	105.26
26	1，2-二氯苯	25	2.00	2.16	107.81
27	1，3，5-三氯苯	25	2.00	2.11	105.58
28	1，2，4-三氯苯	25	2.00	2.12	106.24
29	六氯丁二烯	25	2.00	2.16	107.94
30	1，2，3-三氯苯	25	2.00	2.16	108.12

从实验结果来看，30种水中挥发性有机物加标率均在97%-115%之间，说明仪器在做本分析方法时，此分析方法适用GB 5750-2022的国标要求。

（四）结果

水质多参数吹扫捕集装置（PT-30、成都奥谱勒仪器有限公司）与气质联用仪（GC-MS 3200、北京东西分析仪器有限公司）检测水中32种挥发性有机物，从实验结果来看，组分加标回收率均在97%-115%之间，相对标准偏差在4%-10%之间，线性相关系数大于0.99，满足GB5749-2022的检测要求。

附件：

水质多参数吹扫捕集在GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》中的应用方案.pdf