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1、第41卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)研究報(bào)告第2期2013年2月ChineseJournalofAnalyticalChemistry258～262DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．20378在線質(zhì)譜儀檢測(cè)植物排放的揮發(fā)性有機(jī)物高偉譚國(guó)斌李梅粘慧青董俊國(guó)周振(上海大學(xué)環(huán)境污染與健康研究所，上海200444)(廣州禾信分析儀器有限公司，廣州510530)摘要利用在線檢測(cè)質(zhì)譜儀(SPIMS一1000)分別對(duì)高溫烘烤、長(zhǎng)時(shí)間密封保存、機(jī)械損傷等處理過的松科松洪傅屬馬尾松(PinusMassonianaL．)樣品排
2、放的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)與新鮮樣品進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)。SPIMS一1000在線檢測(cè)質(zhì)譜儀能夠檢忠測(cè)出植物排放的異戊二烯(m／z68)和單萜(m／z136)，及其它一些特異性組分，如(Z)一3一己烯醛(m／z98)等。利用在線檢測(cè)質(zhì)譜儀實(shí)現(xiàn)敞開環(huán)境中原位植物排放氣體的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，在線檢測(cè)質(zhì)譜儀被廣泛黃應(yīng)用于環(huán)境中VOCs的實(shí)時(shí)、在線、定性快速檢測(cè)。正程關(guān)鍵詞在線檢測(cè)質(zhì)譜儀；植物排放VOCs；異戊二烯；單萜*皿j平1引言綠色植物是自然界生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，它一方面從環(huán)境中吸收CO，，進(jìn)行光合作用形成自身所需的有機(jī)物，放出0；另一
3、方面，也向環(huán)境中釋放微量的揮發(fā)性有機(jī)物(Volatileorganiccompounds，VOCs)。全球每年非甲烷揮發(fā)性有機(jī)物排放中90％以上來源于植物排放，異戊二烯(2一甲基-1，3-丁二烯)、萜烯類化合物的排放約占全球非甲烷揮發(fā)性有機(jī)物總排放的1／2，這使得它成為單一和最大的進(jìn)入大氣的VOCs排放源¨。植物排放的VOCs對(duì)大氣物理、化學(xué)過程及調(diào)節(jié)地球上氣候變化等方面都具有關(guān)鍵作用。植物排放VOCs的機(jī)理較復(fù)雜，而且受到植物的生理特性、環(huán)境因子、外界干擾等因素影響。研究植物排放VOCs規(guī)律對(duì)于揭示植物生理特性、植物與大氣環(huán)境相互
4、作用的機(jī)制等具有重要意義J。目前，研究植物排放VOCs主要依靠傳統(tǒng)的離線檢測(cè)方式mJ，即采樣后進(jìn)行檢測(cè)，樣品在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸過程會(huì)造成組分變化，而且受采樣容器(如氣袋)吸附作用等因素影響，造成檢測(cè)結(jié)果偏差，不能很好地反映植物的生理特性。因此，建立一種在線的檢測(cè)方法，實(shí)時(shí)檢測(cè)植物排放的VOCs，對(duì)于植物特性及大氣化學(xué)等研究都具有重要意義。利用線質(zhì)譜儀分別對(duì)高溫烘烤、長(zhǎng)時(shí)間密封保存、機(jī)械損傷等處理過的松科松屬馬尾松(PinusMassonianaLI)樣品排放的VOCs與新鮮樣品進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，考察溫度、濕度、機(jī)械損傷等因素對(duì)該種植物排放VO
5、Cs影響。通過戶外移動(dòng)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敞開環(huán)境中原位植物排放VOCs的實(shí)時(shí)檢測(cè)。2實(shí)驗(yàn)部分2．1儀器與試劑SPIMS．1000揮發(fā)性有機(jī)物在線檢測(cè)質(zhì)譜儀(廣州禾信分析儀器有限公司)，主要包括膜進(jìn)樣系統(tǒng)、單光子電離源、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及供電系統(tǒng)，儀器原理、構(gòu)造、尺寸已做過詳細(xì)報(bào)道?，該儀器對(duì)于常見VOCs的檢出限可達(dá)到g／m級(jí)。整機(jī)示意框圖見圖1。采用1L／min的抽氣泵取樣直接檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)中儀器調(diào)節(jié)為單光子電離模式，所得譜圖信號(hào)為分子離子信號(hào)。儀器各電壓參數(shù)設(shè)置見表1。2012-06—10收稿；2012-08·14接受本
6、文系廣東省重大科技專項(xiàng)(No．2009A080209002)、廣東省國(guó)際合作項(xiàng)目(No．2010B050900010)、廣東省聯(lián)合基金項(xiàng)目(No．U1201232)、中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．2011M500760)及上海高校選拔培養(yǎng)優(yōu)秀青年教師科研專項(xiàng)基金(No．B．37-0111-10-005)資助E—mail：hzx126@126．tom，zhouzhen@shu．edu．cn第2期高偉等：在線質(zhì)譜儀檢測(cè)植物排放的揮發(fā)性有機(jī)物259圖1VOCs在線檢測(cè)質(zhì)譜儀示意框圖Fig．1Schematicdiagramofvola
7、tileorganiccompounds(VOCs)on—linemassspectrometer2．2實(shí)驗(yàn)方法表1儀器離子源單光子電離模式下各電壓參數(shù)設(shè)置值2．2．1馬尾松樣品處理取新摘取Table1Voltageparameterofionsourceundersinglephotonionizationmode的馬尾松帶葉枝條，分為4份(A、B、C、D)各約5g；將4份枝葉分別放入4個(gè)150mL錐形瓶?jī)?nèi)，并用特制橡膠塞密封保存。A密封保存5min；B置人烘箱在200下烘烤5min；C密封保存1h；D用剪刀剪斷枝葉處理后，放入錐
8、形瓶?jī)?nèi)密封保存5min。利用內(nèi)徑為3I／llTI的聚四氟乙烯管聯(lián)通錐形瓶頂空氣體和在線檢測(cè)質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)，由氣閥控制開閉，利用抽氣泵抽取錐形瓶頂空氣體進(jìn)樣檢測(cè)?？疾鞙囟?、濕度及機(jī)械損傷對(duì)馬尾松樣品釋放VOCs的影響。2．2．2原位植物
