使用罐采样-大气预浓缩仪结合 Agilent 5977B 单四极杆气质联用系统——通过 Deans Switch 中心切割技术分析 PAMS 和 TO15 物质

摘要

本文介绍了使用罐采样-大气预浓缩仪结合 Agilent 7890B 气相色谱/5977B 单四极杆气质联用系统，通过 Deans Switch 中心切割技术一针进样分析环境空气中的非甲烷碳氢化合物 (PAMS) 和 TO15（EPA 方法 TO15）物质。该方法的检测限、线性和精度均满足 HJ759-2015《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》和《2018 年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》的要求。

前言

挥发性有机物 (VOC) 是指参与大气光化学反应的有机化合物，包括非甲烷烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等）、含氧有机物（醛、酮、醇、醚等）、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等，是形成臭氧 (O3) 和细颗粒物 (PM2.5) 污染的重要前体物质。

自 2013 年“大气污染防治行动计划”实施以来，全国环境空气质量持续改善，但是以 PM2.5 和 O3 为特征污染物的大气复合污染形势依然严峻。为进一步改善环境空气质量，2017 年 9 月，环保部等六部委联合印发《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，全面加强挥发性有机物污染防治工作。同年 12 月，环保部印发了《2018 年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》，要求于 2018 年 4 月开始在污染严重的京津冀及周边、长三角、珠三角、成渝、关中地区、辽宁中南部、武汉及周边地区开展 VOC 监测工作，19 个直辖市、省会城市和计划单列市监测 117 种物质（57 种原 PAMS 物质、47 种 TO15 物质及 13 种醛、酮类物质），59 个地级城市监测 70 种物质（57 种原 PAMS物质及 13 种醛、酮类物质）。

VOC 的采样方式有采样罐和采样管两种，PAMS 和 TO15 物质宜使用采样罐进行采样。PAMS 物质是指从 C2 到 C12 的非甲烷碳氢化合物，种类繁多，仅使用气相色谱进行保留时间定性容易发生化合物干扰，而气质联用分析法对 C2–C3 碳氢化合物的灵敏度比较低。一种解决方案是采用中心切割技术与气相色谱-氢离子火焰检测器和质谱仪相结合进行分析。另外，可依照 HJ 759-2015 或 EPA TO15 标准方法[3] 对 TO15 化合物进行检测。

本文介绍了使用大气预浓缩结合气相色谱-质谱仪及中心切割技术，通过一针进样来分析 57 种 PAMS 物质和 47 种 TO15 物质的方法。通过罐采集的样品经冷阱预浓缩，除去水和惰性气体，然后进样至气相色谱仪进行分离。采用 Deans Switch 中心切割技术，用 Agilent HP-Plot Q 色谱柱分离 C2 - C3 的 PAMS 物质，用Agilent DB-1 色谱柱分离其他目标化合物，然后分别用氢火焰离子化检测器 (FID) 和质谱检测器 (MSD) 进行检测。

结论

本应用介绍了一种使用大气预浓缩仪结合 Agilent 7890B 气相色谱系统/5977B 单四极杆气质联用系统分析环境空气中的 PAMS 和 TO15 物质的方法，该方法采用 Deans Switch 中心切割技术和低温冷却柱温箱，能够通过一针进样分析 57 种 PAMS 和 47 种 TO15 化合物，方法检测限、线性和精度满足 HJ 759-2015[2] 的要求，适用于按照《2018 年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》的规定开展监测工作。