DB21/T 3071-2018 环境空气挥发性有机物的测定被动采样/热脱附/气相色谱-质谱法

ICS13.040.20

Z15

DB21

辽宁省地方标准

DB21/T3071—2018

环境空气挥发性有机物的测定

被动采样/热脱附/气相色谱-质谱法

Ambientair-Determinationofvolatileorganiccompounds-Diffusiontubes

sampling/Thermaldesorption/Gaschromatographymassspectrometrymethod

2018-12-25发布2019-01-25实施

辽宁省市场监督管理局

发布

辽宁省生态I环境厅

发布

目次

前言.............................................................................III

1适用范围............................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4方法原理............................................................................2

5试剂和材料..........................................................................2

6仪器和设备..........................................................................3

7干扰及消除..........................................................................4

8样品................................................................................4

9分析步骤............................................................................5

10结果计算与表示.....................................................................9

11精密度和准确度....................................................................10

12质量保证和质量控制................................................................11

13注意事项..........................................................................11

附录A...............................................................................12

附录B...............................................................................13

附录C...............................................................................14

II

DB21/T3071—2018

前言

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护环境，保障人

体健康，规范环境空气中挥发性有机物的监测方法，制定本标准。

本标准规定了测定环境空气中挥发性有机物的被动采样/热脱附/气相色谱-质谱法。

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由辽宁省生态环境厅提出并归口。

本标准主要起草单位：辽宁省环境监测实验中心。

本标准方法验证单位：沈阳市环境监测中心站、大连市环境监测中心、鞍山市环境监测中心站、抚

顺市环境监测站、辽阳市环境监测中心站和锦州市环境监测中心站。

本标准主要起草人：张峥、胥学鹏、朱广钦、赵丽娟、卢雁、彭跃、付毓、张见昕、徐天赐、

杨冬雷、刘雅、关屏。

本标准为首次发布。

III

DB21/T3071—2018

环境空气挥发性有机物的测定

被动采样/热脱附/气相色谱-质谱法

警告：实验中所使用的部分化学药品对人体健康有害，操作时应按规定要求佩带防护器具，避免

接触皮肤和衣物。

1适用范围

本标准规定了测定环境空气中挥发性有机物的被动采样/热脱附/气相色谱-质谱法。

本标准适用于环境空气中苯、甲苯、氯苯、乙苯、间，对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、1,3,5-三甲

苯、1,2,4-三甲苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯、六氯-1,3-丁二烯共14

种挥发性有机物的测定。若通过验证，本标准也可适用于其他非极性或弱极性挥发性有机物的测定。

当采样时间为300小时时，本标准的检出限为：0.003ng/h～0.006ng/h，测定下限为0.012ng/h～

0.024ng/h。

2规范性引用文件

本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。

HJ/T167室内环境空气质量监测技术规范

HJ/T194环境空气质量手工监测技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1被动扩散

被动扩散是指不使用任何动力，利用气体分子扩散的原理，气体分子从高浓度区域（采样管的开口

端）扩散到低浓度区域（采样管的吸附端），吸附在采样管的吸附剂上。

3.2全程序空白

全程序空白指将空白采样管从实验室带至采样现场，采用与空气样品采集相同的装置，采样时暴露

在现场但不经过样品采集，待样品采集结束后，与样品一同带回到实验室，按与样品测定相同的步骤和

仪器条件测定，用于检测样品采集到分析全过程是否受到污染。

3.3运输空白

运输空白指将空白采样管从实验室带至采样现场，不打开采样管管帽，不进行样品采集，带回到实

验室后，按与样品测定相同的步骤和仪器条件测定，以反映运输过程中的影响。

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DB21/T3071—2018

3.4方法空白

方法空白指在实验室将空白采样管代替样品采样管，按与样品测定相同的步骤和仪器条件测定，用

于测定分析方法空白。

3.5仪器空白

仪器空白指在热脱附仪中放入空采样管，按与样品测定相同的仪器条件进行测定，用于测定仪器本

身的空白值。

3.6二级脱附

二级脱附是指吸附管被加热后，有机物从咐附剂上脱附，载气将有机物带入仪器内部的二次吸附管

中再次吸附，然后再迅速加热脱附，由载气带入色谱柱中进行分离测定。

4方法原理

选择合适的吸附剂（TenaxGC或TenaxTA）填制被动采样管（或选用厂家生产的商品管），将其

暴露于空气中，无需动力，空气中的挥发性有机物通过扩散作用进入管中，吸附在管中的吸附剂上，然

后将吸附管放入热脱附仪中迅速加热，待分析的物质从吸附剂上被脱附后，由冷阱二次吸附，再加热冷

阱，目标化合物由载气带入气相色谱的毛细柱中，经色谱分离后，用质谱检测。通过与待测目标物标准

质谱图相比较和保留时间进行定性，外标法或内标法定量。

5试剂和材料

5.1标准气体

使用高压罐贮存的标准气体，必须符合国家标准，使用国外的标准气体必须符合NIST/EPA认证的

标准，并且必须在有效期内使用。标准气体的稀释需要使用动态稀释方法。

5.2质谱调谐液（BFB）

4-溴氟苯溶液，ρ=25mg/L，市售有证标准溶液，或用高浓度标准溶液配制。

5.3甲醇（CH3OH)

农药残留分析纯级。

5.4挥发性有机物标准贮备溶液

ρ=2000mg/L，市售有证标准溶液。

5.5内标标准贮备溶液

氟苯、氯苯-d5和1,4-二氯苯-d4，ρ=25mg/L，市售有证标准溶液，或用高浓度标准溶液配制。

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DB21/T3071—2018

5.6载气

高纯氦气，纯度≥99.999%。

5.7稀释气

高纯氮气，纯度≥99.999%。

5.8吸附剂

使用的吸附剂为Tenax-TA，粒径为0.18～0.25mm（60～80目），或其他等效吸附剂。吸附剂在装

管前都应在其最高使用温度下，用惰性气流加热活化处理过夜。为了防止二次污染，吸附剂应在清洁空

气中冷却至室温，储存并装管。解吸温度应低于老化温度。

5.9被动采样管

外径6.3mm、内径5mm、长90mm内壁抛光的不锈钢管，采样管的采样入口一端有标记。配有聚四氟

材质密封垫。采样管可以装填一种或多种吸附剂（5.7），应使吸附剂处于热脱附仪的加热区。根据吸

附剂的密度，采样管中可装填200～1000mg的吸附剂，管的两端用不锈钢网或玻璃纤维毛堵住。如果在

一支采样管中使用多种吸附剂，吸附剂应按吸附能力增加的顺序排列，并用玻璃纤维毛隔开，吸附能力

最弱的装填在采样管的采样入口端。自己填充的吸附管松紧程序不一致，进行阻力测试。新填装及使用

过的采样管，在采样之前应于350℃通惰性气体（40ml/min）加热老化30min以上。由制造商装好的吸

附管使用前也需老化处理。

5.10采样管扩散帽

扩散帽具有防颗粒物、防风速影响的作用，其管径与采样管相同，一端带有金属网，采样时将此扩

散帽扣在进气口一端，空气中挥发性物质可以通过金属网进入管内。

5.11采样管管帽

管帽内侧配有PTFE密封环和铜螺帽，采样管运输及保存时用管帽密封。

5.12防水保护罩

在采样管上安装保护罩防止在采样过程中灰尘和雨滴进入管内，可自行制作。

6仪器和设备

6.1气相色谱仪

具毛细管分流/不分流进样口，能对载气进行电子压力控制，可程序升温。

6.2质谱仪

电子轰击（EI)电离源，一秒内能从35amu扫描至270amu，具NIST质谱图库、手动/自动调谐、数

据采集、定量分析及谱库检索等功能。

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DB21/T3071—2018

6.3热脱附仪

能对吸附管进行二次热脱附，并将脱附气用惰性气体带进入气质联用仪。解吸温度、时间和载气流

速可调。冷阱可将脱附样品进行浓缩。

6.4老化装置

老化装置的最高温度应达到400℃以上，最大载气流量至少能达到100ml/min，流量可调。

6.5动态稀释仪

可准确控制标准气体和稀释气体的流速。

6.6色谱柱

石英毛细管柱，30m×0.25mm，1.4µm膜厚（6%腈丙基苯基，94%二甲基聚硅氧烷固定液），也

可使用其他等效的毛细管柱。

6.7微量注射器

5.0µl、25.0µl、50.0µl、100µl、250µl和500µl。

6.8一般实验室常用仪器和设备

7干扰及消除

用热脱附/气相色谱-质谱法测定环境空气中挥发性有机物时，环境中常见的挥发性有机物不干扰测

定。挥发性有机物分析的主要干扰物来源于实验室，样品的储存和分析应远离存在药品试剂干扰物的实

验室房间。

8样品

8.1采集与保存

8.1.1样品采集

按照《环境空气质量手工监测技术规范》（HJ/T194-2005）进行空气样品的采集。安装采样管时

应选择适当的支架固定采样管，使其在高度和采样空间开放程度上达到要求。采样点距离建筑物或其它

主要障碍物至少1米左右以防止局部扰动效应，测量高度要求在1.5米到4米之间。采样时应避开污染

物排放源，采样管采样口应朝下。降雨或融化的雪水都能够阻塞采样面，可以在采样管上安装一个用塑

料做的简易雨搭，雨搭的边沿要剪短些，保证不影响空气的自然流通。也可以将采样管放在采样箱里，

采样箱的底部留个孔洞使采样口能够露出来。建议暴露时间为7天～14天，挂管时还应记录挂管时间，

温度和气压。采样结束时，重复以上记录。

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DB21/T3071—2018

①—线扣(细绳)，②—采样管管帽，③—吸附剂，④—采样管，⑤—防水保护罩，⑥—采样管扩散帽

图1样品采集示意图

8.1.2样品保存

采样后将管取下，密封管的两端或将其放入可密封的金属或玻璃管中，管的各部分螺母先用手拧紧，

然后再用扳子拧紧1/4圈，不要用力过猛以免损坏PTFE环。吸附管置于装有活性炭或活性炭硅胶混合

物的干燥器内，并将干燥器放在无有机试剂的冰箱中，4℃保存，可保存5d。

8.2全程序空白样品

每次采集样品，都应至少带一个全程序空白样品。

9分析步骤

9.1仪器参考条件

9.1.1热脱附仪参考条件

将被动采样管（5.8）安装在热脱附仪（6.3）上，加热使挥发性有机物从吸附剂上解吸下来，并被

载气带入冷阱，进行预浓缩，载气的方向与采样时的方向相反。然后再以低流速快速解吸，经传输线进

入毛细管气相色谱仪。传输线的温度应足够高，以防止待测成分凝结。

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DB21/T3071—2018

表1热脱附参考条件

解吸温度240℃

解吸时间10min

解吸气流量40ml/min

冷阱的制冷温度5℃

冷阱的加热温度240℃

载气氦气或高纯氮气

传输