電噴霧解吸電離質(zhì)譜技術(shù)在大氣氣溶膠分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、半揮發(fā)性有機(jī)化合物(SVOCs)通常是指沸點(diǎn)在70℃～300℃之間,蒸汽壓在101×1O-6～0.101Pa之間的物質(zhì),它們能在氣相和空氣中的固相顆粒物之間形成一定的平衡。SVOCs是大氣氣溶膠中的主要組分并對(duì)大氣化學(xué)起重要作用。SVOCs的種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其分析測(cè)試難度大。對(duì)大氣氣溶膠中SVOCs的檢測(cè)通常有氣相色譜—質(zhì)譜(GC-MS)法、高效液相色譜—質(zhì)譜(HPLC-MS)法、毛細(xì)管電泳法、離子色譜法(IC)等傳統(tǒng)方法,這些方法

2、通常都需要經(jīng)過(guò)萃取、預(yù)濃縮、預(yù)制備等預(yù)處理過(guò)程。這些過(guò)程即費(fèi)時(shí)費(fèi)力又可能會(huì)造成某些組分的丟失。本論文針對(duì)SVOCs傳統(tǒng)分析方法中存在的問(wèn)題,將一種直接快速的分析技術(shù)-電噴霧解吸電離質(zhì)譜技術(shù)(DESI-MS)應(yīng)用于大氣環(huán)境中SVOCs的分析中。本論文主要完成了以下三部分的工作:1)DESI-MS實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化選擇以及標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢測(cè)限的測(cè)定。分別以16種U.S.EPA優(yōu)控PAHs、草酸、油酸作為SVOCs中非極性和極性有機(jī)化合物的代表,詳細(xì)

3、研究了DESI-MS分析以上化合物時(shí)的優(yōu)化條件。首先利用DESI-MS測(cè)定上述化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線,對(duì)于16種U.S.EPA優(yōu)控PAHs在四個(gè)數(shù)量級(jí)范圍內(nèi),R2>0.97,RSD<15％,對(duì)于草酸和油酸,在五個(gè)數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)R2>0.99,RSD分別小于10%和15%,檢測(cè)限都達(dá)到了1pg/mm2。2)利用DESI-MS分別對(duì)稻草秸稈燃燒氣溶膠和大氣氣溶膠中的16種U.S.EPA優(yōu)控PAHs、草酸、油酸進(jìn)行定性和定量分析。在優(yōu)化條件下,DES

4、I-MS可以將氣溶膠中的上述化合物選擇性的檢測(cè)出來(lái),結(jié)果與傳統(tǒng)方法相比有比較好的可信度。除了上述三類(lèi)化合物,DESI-MS在氣溶膠中還檢測(cè)到了糖類(lèi)化合物,丙二酸,丁二酸等有機(jī)酸以及無(wú)機(jī)酸鹽的信號(hào),表明DESI-MS可用于氣溶膠中半揮發(fā)性有機(jī)化合物的分析。生物質(zhì)燃燒氣溶膠和大氣氣溶膠中各種PAHs的組成不同,前者高環(huán)PAHs的含量高于低環(huán)PAHs的含量,后者利用DESI-MS分析時(shí),除了Ant和Phe信號(hào)強(qiáng)度較大外,其它的信號(hào)強(qiáng)度都差不多

5、。大氣氣溶膠采樣期間上海大氣中PM2.5的平均濃度為110.0μg/m3,與(USEPA,1997)規(guī)定的PM2.5日均值65μg/m3相比,前者是后者的1.7倍。說(shuō)明上海冬季大氣中顆粒物污染特別是細(xì)顆粒物污染非常嚴(yán)重。PM2.5中草酸和油酸的平均濃度分別為289.0和11.3ng/m3。其中草酸的濃度與中國(guó)其它城市相比,比香港、南京低的多,略低于北京,高于烏魯木齊,與深圳的差不多。3)利用DESI-MS、IC和GC-MS測(cè)得的數(shù)據(jù),對(duì)