生活饮用水中2-甲基异莰醇与土臭素的快速分析方法

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　　摘 要
　　在生活饮用水中易导致嗅和味的两种常见物质为2-甲基异莰醇（2-MIB）、土臭素（GSM）。本文将优化固相微萃取条件、程序升温条件，以达到快速分离并检测2-甲基异莰醇与土臭素的目的。经优化后，可在30min内完成一个水样的检测，在量程为5～150ng/L的标准曲线中，两标准曲线相关系数均可达0.9950以上，2-甲基异莰醇、土臭素在此工作曲线中最低可检测浓度分别为2.0ng/L、1.1ng/L。
　　关键词
　　2-甲基异莰醇;土臭素;固相微萃取;气相色谱-质谱联用仪
　　中图分类号： O657.63;R123.1                      文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.11
　　在生活饮用水水源水中天然存在大量易致水体产生不悦气味的微生物如蓝藻等，此类微生物经过较为复杂的新陈代谢后可产生诸如2-甲基异莰醇、土臭素等物质，是目前导致生活饮用水中产生土霉味的主要原因之一。虽这两种物质在天然生活饮用水的水源水中含量极低，在高浓度时水体中此类物质也仅为几百ng/L，从致毒性出发来讲此浓度可忽略不计，但该物质在此浓度时却可引发水体产生苦人参味、土臭味等。目前已有国外研究表明，人可明显察觉水体中存在2-甲基异莰醇、土臭素最低浓度分别为10ng/L和30ng/L[1]。
　　在生活饮用水水源水发生蓝藻爆发等水质事件时，2-甲基异莰醇、土臭素就应引起足够重视。当此二物质超标时，将会导致严重的生活饮用水水质事件，政府及自来水公司也将面临大量市民的投诉。在水质突变时，常会有大量的水源水、自来水生产线上的生产过程水、出厂水样品送检，据国家生活饮用水检测标准、深圳水司行业内标准中2-甲基异莰醇、土臭素的分析方法，水样测试时间长达一小时，条件有限的实验室中难以完成大量的样品检测，故本文将优化国标中已有的方法，使检测方法缩短至30min，以应对水质嗅和味突变事件。
　　1 实验部分
　　1.1 实验仪器及试剂
　　1.2 实验部分
　　标准溶液预处理：将顶空瓶在105℃的烘箱中烘烤2小时后冷却至室温，并加入2.0g经马弗炉烘烤的优级纯氯化钠试剂待用。将已购的标准溶液稀释成1000ng/L的储备液后再按实际生产需求稀释成所需量程的一系列标准溶液，本文将以5、10、20、100、150ng/L梯度的标准溶液为例。按梯度稀释后将标准溶液准确转移20.0mL至上述待用顶空瓶中。
　　固相微萃取条件：将顶空瓶中水样预热至65℃;手动固相微萃取工作台控制温度：65℃;待测樣品中磁力搅拌子转速：150r/min;顶空瓶水样预热后萃取时间：17min。
　　色谱条件：色谱柱：30m×0.250mm×0.25μm，品质为HP-5;采用不分流进样模式，不分流进样时间1min;载气为高纯He，气压设置为6Bar，采用柱流量为1.2mL/min的恒流进样模式;不分流进样结束后采用分流比为30：1;隔垫吹扫气的气流量设置为5.0mL/min;进样口温度：250℃;程序升温：将待机柱温设置为60℃，开始检测后先60℃以保持2.5min，然后将色谱柱柱温以20℃/min的升温速率升温至250℃保持3min后结束样品测量。
　　质谱条件：电离方式：电子轰击源（EI）;离子源温度：280℃;电离能量：70eV;溶剂延迟：4min;采用分段SIM扫，溶剂延迟时间结束后4min-7.6min时选择扫描主要离子95（m/z）、次要离子107（m/z），7.6min-15.0min时选择扫描主要112（m/z）、次要125（m/z），每个离子碎片扫描时间为0.1s。
　　2 结果与讨论
　　2.1 2-甲基异莰醇、土臭素的分离
　　土臭素和2-甲基异莰醇的色谱图如图1所示。其中2-甲基异莰醇的出峰时间为7.12min，土臭素出峰时间为8.82min，分离效果良好。
　　2.2 标准曲线的绘制及检出限
　　平行配置三组进行曲线绘制，两组分保留时间差在1.5min以上，可完全分离，且工作曲线线性相关系数2-甲基异莰醇为0.9953、土臭素为0.9999。后经超纯水多次稀释标准样品后测试，以质谱图中三倍信号比处的浓度为最低检测限，得知土臭素检出限分别为1.1ng/L，2-甲基异莰醇的检出限为2.0ng/L。
　　3 总结
　　对《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006中检测土臭素、2-甲基异莰醇的方法进行了优化，在不影响两物质分离效果及检测准确性的前提下，缩短了萃取时间及加快了程序升温，使测量样品速率由一小时缩短至半小时左右。该方法在量程为5～150ng/L时，工作曲线线性良好。经实验所得土臭素检出限分别为1.1ng/L，2-甲基异莰醇的检出限为2.0ng/L。
　　参考文献
　　[1]Korth W ， Ellis J ， Bowmer K. The stability of geosmin and MIB and their deuterated analogues in surface waters and organic solvents[J]. Water Sci & Technol，1992，25（2）：115-122.
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