前言:土壤中的揮發性有機物（VOCs）具有易揮發和易流失等特點，因此對揮發性有機物進行快速，及時的分析尤為重要。采用便攜式氣相色譜 - 質譜聯用儀現場分析土壤中揮發性有機物，可獲得更為真實客觀的實驗數據，并對土壤質量進行現場評估。快速分析的結果不僅可以為土壤采樣提供參考，同時對樣品的保存、運輸以及實驗方法優化提供有力的幫助。美國環境保護機構（EPA）制定的 3815 號文件中快速篩查方法中的土壤 VOC 限值以揮發性有機物總量計。方法采用光離子檢測器（PID），未對目標化合物進行色譜分離，因此無法對單個揮發性有機物進行定量分析 [1]。采用 Torion® T-9 便攜式 GC/MS，以Custodion® 固相微萃取（SPME）采樣針，對土壤中 37 種 VOCs 進行色譜分離和檢測，僅需 3 分鐘即可獲得每種揮發性有機物的相對含量。

實驗首先利用鹽析的原理對土壤中的 VOC 進行前處理，再采用 Custodion SPME 方式提取和萃取目標化合物，最后采用 Torion T-9便攜式氣相色譜/質譜儀GC/MS對37 種 VOCs 進行分離和測定，分析時間僅為 3 min。SPMEGC/MS 技術具有快速、可靠等優點，無需實驗室設備或試劑即可現場快速篩查分析復雜基體樣品中的 VOC

實驗方法Custodion SPME采樣針含一根1 cm長的固相萃取纖維，纖維固定相為 50-100 μm 膜厚的液態聚合物或固態吸附劑，或是兩者混合物。此固定相可以吸附空氣、頂空氣體、液體或溶液中的溶質 [2]。Custodion 采樣針的結構與伸縮式圓珠筆類似，SPME 萃取纖維類似于筆芯，取樣器尾端設有按鈕，可以控制 SPME 萃取纖維在取樣器的保護鞘內外進行伸縮，只需單手操作即可。在本文中，Custodion SPME 取樣器的纖維固定相為 65 μm 膜厚的聚二甲基硅氧烷 / 二乙烯基苯（PDMS/DVB），用于從土壤樣品中萃取揮發性有機物。前處理提取溶劑為水，避免了有機溶劑對于 GC 分析的干擾，有效降低了取樣和分析成本。

溶劑、標準物質與樣品實驗所用土壤標準物質（NSI Solutions, Raliegh, NC）中含有42種VOC，濃度范圍為2400 μg/kg（2.4 ppm, w/w）- 15,000 μg/kg（15 ppm, w/w）。稱取5 g加標土壤樣品，加入 5 mL 25%（w/v）NaCl 水溶液，置于樣品瓶中。將樣品瓶用力搖勻 10 秒，然后將 Custodion SPME 的萃取纖維插入瓶中頂部空間萃取 50 秒。每個樣品搖勻與萃取交替進行 5 次。然后，將 Custodion SPME 采樣針插入Torion T-9 GC/MS 進樣口（250 °C）中，VOCs 在進樣口中進行熱解析，并進入低熱質毛細管色譜柱（MXT-5，5m × 0.1 mm，0.4 μm df）。實驗載氣為高純氦氣，恒流模式。色譜柱升溫程序為以 2 °C/s 的速率從 40 °C 到280 °C，總運行時間小于 2.5 min。經色譜分離的組份進入質譜儀檢測，質譜儀的質量范圍為 41-500 Da，掃描速率為 10 Hz。Torion T-9 具有用戶自定義去卷積功能的化合物數據庫，可同時獲得定性和定量結果

結果與討論圖 1 展示了加標土壤樣品中的 VOC 色譜圖。在 2 分鐘之內，42 種 VOCs 中的 37 種得到確證。雖然有些組份色譜峰出現重疊，例如 1,3- 二氯 -1- 丙烯（E）、甲苯、1,1,2-三氯乙烷（15-17 號化合物），但通過化合物數據庫自帶的自動實時去卷積功能，這些組份同樣得到確證。其余 5 種未檢出的組份包括 2- 己酮、丙酮、溴化甲烷、氯乙烷以及氯甲烷。這幾種組份較易揮發，可能在樣品前處理中已揮發了，也可能是 SPME 萃取纖維對其無吸附作用。

結論采用便攜式 Torion T-9 型氣相色譜 - 質譜聯用儀，以Custodion SPME 樣品萃取方式對土壤中的 VOCs 和其他有機物實現實時快速篩查分析，這可為現場快速決策提供強有力的支持。對于樣品的檢測在幾分鐘之內即可完成，既可以對 VOCs 進行定性分析也可以對相對含量進行定量分析。經現場的快速篩查，可初步判斷樣品中VOC 含量的高低，為實驗室進一步分析提供參考。在實驗室分析時對這些高濃度樣品進行稀釋，可以有效避免濃度過高的樣品對實驗室儀器產生污染，同時可有效減少重復分析和宕機造成的額外成本