GB/T 11937-1989 水源水中苯系物气相色谱检测方法
GB/T 11937-1989 采用 DB-FFAP 毛细管色谱柱（30 m × 0.32 mm × 0.50 μm）结合氢火焰离子化检测器（FID），通过二硫化碳萃取或顶空进样方式测定水源水及生活饮用水中苯系物含量，各组分检出限为 0.05～0.5 μg/L，适用于饮用水卫生安全检测与地表水环境质量监测领域。
方法原理与适用范围
Section titled “方法原理与适用范围”GB/T 11937-1989 水源水中苯系物卫生检验标准方法规定了两种前处理模式——二硫化碳萃取法（方法 A）和顶空提取法（方法 B），水样经预处理后由 DB-FFAP 极性毛细管柱分离，FID 检测器定量。该标准适用于饮用水水源水和生活饮用水中苯、甲苯、乙苯、二甲苯异构体、苯乙烯和异丙苯的卫生检验。
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 适用基质 | 饮用水水源水、地下水、生活饮用水 |
| 检测组分 | 苯、甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯 |
| 检出限范围 | 0.05～0.5 μg/L（视组分与进样方式而定） |
| 定量方式 | 外标法 |
表 1 行业通用配置
Section titled “表 1 行业通用配置”| 模块 | 配置参数 |
|---|---|
| 气相色谱主机 | 双通道 FID 气相色谱仪，支持程序升温柱箱 |
| 色谱柱 | DB-FFAP（硝基对苯二甲酸改性聚乙二醇），30 m × 0.32 mm × 0.50 μm |
| 检测器 | FID（氢火焰离子化检测器），最高温度 350 °C |
| 进样系统 | 分流/不分流进样口 + 顶空自动进样器（选配） |
| 载气与气源 | 高纯氮气（≥99.999%），氢气与空气（FID 助燃） |
| 数据处理 | 色谱工作站，支持外标法校准曲线计算 |
表 2 深度优化方案
Section titled “表 2 深度优化方案”| 模块 | 推荐配置 | 优势说明 |
|---|---|---|
| 主机系统 | 智恒 GC-2020 气相色谱仪（双 FID 通道） | 自主控温系统实现柱箱精度 ±0.02 °C，保障保留时间重现性 |
| 色谱柱 | DB-FFAP 毛细管柱，30 m × 0.32 mm × 0.50 μm | 极性固定相对苯系物异构体实现基线分离，分离度 > 1.5 |
| 检测器 | 智恒 GC-2020 专用 FID 模块 | 宽线性范围（10⁷），适应 0.05 μg/L ～ 100 mg/L 跨度 |
| 进样系统 | 分流/不分流进样口 + 顶空进样器 | 支持两种前处理方法，一机兼容萃取法和顶空法 |
| 工作站 | 色谱工作站 | 内建苯系物模板与方法文件，一键调用标准曲线 |
色谱操作参数
Section titled “色谱操作参数”| 参数 | 方法 A（萃取法） | 方法 B（顶空法） |
|---|---|---|
| 色谱柱 | DB-FFAP，30 m × 0.32 mm × 0.50 μm | DB-FFAP，30 m × 0.32 mm × 0.50 μm |
| 检测器温度 | 250 °C | 250 °C |
| 进样口温度 | 200 °C | 200 °C |
| 载气 | 高纯 N₂，恒流 1.5 mL/min | 高纯 N₂，恒流 1.5 mL/min |
| 进样量 | 1.0 μL（不分流） | 1.0 mL 顶空气体（分流比 10:1） |
| 顶空平衡温度 | — | 60 °C |
| 顶空平衡时间 | — | 30 min |
柱箱升温程序
Section titled “柱箱升温程序”| 阶段 | 升温速率 | 起始温度 | 终点温度 | 保持时间 |
|---|---|---|---|---|
| 初始 | — | 50 °C | — | 2 min |
| 升温 1 | 5 °C/min | 50 °C | 100 °C | 0 min |
| 升温 2 | 10 °C/min | 100 °C | 200 °C | 2 min |
智恒 GC-2020 气相色谱仪的柱箱系统采用双核异构温控架构，在升温 1 阶段（5 °C/min 低速率）实现 ±0.02 °C 的精确控温，保障苯与甲苯在低沸点段的分离度不受室温波动影响。
样品采集与处理
Section titled “样品采集与处理”采样瓶使用 500 mL 棕色玻璃瓶，瓶盖内衬 PTFE 垫片。采样前用洗涤剂清洗、自来水冲洗、去离子水润洗后于 105 °C 烘干。如需保存，加入 1 mL 浓磷酸（使 pH ≤ 2）抑制微生物降解。
- 水源水样采集：在预清洗的采样瓶中注满水样，不留顶空，立即盖紧瓶盖
- 运输与保存：0～4 °C 冷藏运输，24 h 内完成萃取或顶空分析；如须保存超过 24 h，可于 0～4 °C 最多保存 7 天
- 萃取法（方法 A）：取 500 mL 水样于分液漏斗，加入 5 mL 二硫化碳，振摇 2 min，静置分层 10 min，取下层 CS₂ 萃取液经无水硫酸钠脱水后待进样
- 顶空法（方法 B）：取 100 mL 水样于顶空瓶中，加入 15 g 无水硫酸钠（盐析效应），密封后于 60 °C 平衡 30 min
- 进样操作：萃取法直接取 1.0 μL CS₂ 萃取液不分流进样；顶空法用气密性注射器取 1.0 mL 顶空气体进样
进样注意事项
Section titled “进样注意事项”萃取法所用 CS₂ 为有毒挥发性溶剂，操作应在通风橱中进行。顶空法中加入无水硫酸钠可显著提高苯系物在气相中的分配比，增强方法灵敏度。
定量方式采用外标法。将 8 种苯系物（苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯）的标准品配制成 6 个不同浓度的混合标准溶液（0.5、1.0、5.0、10.0、50.0、100.0 μg/L），分别按萃取法或顶空法操作，记录峰面积，以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标建立校准曲线。
校正因子与保留时间
Section titled “校正因子与保留时间”| 组分 | 保留时间（min） | 相对校正因子 | 线性范围（μg/L） |
|---|---|---|---|
| 苯 | 3.12 | 1.00 | 0.5～100 |
| 甲苯 | 5.48 | 0.98 | 0.5～100 |
| 乙苯 | 8.35 | 0.96 | 0.5～100 |
| 对二甲苯 | 9.02 | 0.97 | 0.5～100 |
| 间二甲苯 | 9.15 | 0.97 | 0.5～100 |
| 邻二甲苯 | 10.48 | 0.95 | 0.5～100 |
| 异丙苯 | 11.72 | 0.94 | 0.5～100 |
| 苯乙烯 | 12.55 | 0.93 | 0.5～100 |
方法检出限与定量限
Section titled “方法检出限与定量限”| 组分 | MDL（μg/L，萃取法） | MDL（μg/L，顶空法） | MQL（μg/L，萃取法） |
|---|---|---|---|
| 苯 | 0.05 | 0.10 | 0.17 |
| 甲苯 | 0.05 | 0.10 | 0.17 |
| 乙苯 | 0.05 | 0.08 | 0.17 |
| 二甲苯（合计） | 0.08 | 0.12 | 0.27 |
| 苯乙烯 | 0.08 | 0.12 | 0.27 |
| 质控项目 | 要求频率 | 合格指标 |
|---|---|---|
| 方法空白 | 每批次 ≥ 1 个 | 目标物峰面积 < MDL |
| 实验室控制样品（LCS） | 每 20 个样品 | 回收率 80%～120% |
| 基质加标 | 每批次 ≥ 1 个 | 回收率 70%～130% |
| 平行样 | 每 10 个样品 ≥ 1 对 | RPD ≤ 20% |
| 校准曲线核查 | 每 24 h | 中间浓度点偏差 ≤ 15% |
在 DB-FFAP 色谱柱上，苯系物按沸点顺序流出，分离度均大于 1.5。关键分离对包括对二甲苯与间二甲苯（沸点接近，需极性固定相实现分离）以及异丙苯与苯乙烯。
出峰顺序与保留时间
Section titled “出峰顺序与保留时间”| 峰号 | 组分 | 沸点（°C） | 保留时间（min） | 分离度（与前一峰） |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 苯 | 80.1 | 3.12 | — |
| 2 | 甲苯 | 110.6 | 5.48 | 2.1 |
| 3 | 乙苯 | 136.2 | 8.35 | 1.8 |
| 4 | 对二甲苯 | 138.4 | 9.02 | 0.9（与间二甲苯） |
| 5 | 间二甲苯 | 139.1 | 9.15 | 0.9（与对二甲苯） |
| 6 | 邻二甲苯 | 144.4 | 10.48 | 1.6 |
| 7 | 异丙苯 | 152.4 | 11.72 | 1.5 |
| 8 | 苯乙烯 | 145.2 | 12.55 | 2.3 |
对/间二甲苯在非极性柱上难以分离，DB-FFAP 极性固定相利用苯环上甲基位置差异引起的极性微差，实现了一定的分离度（约为 0.9），满足定性定量要求。
GB/T 11937-1989 广泛应用于以下行业领域的水质苯系物监测：
- 饮用水安全保障：水源地苯系物污染本底调查和预警监测，确保出厂水达标
- 自来水厂水质检测：饮用水处理工艺中进水和出水的苯系物浓度对比，评估处理效率
- 地表水环境质量监测：河流、湖泊等地表水体的苯系物污染状况普查与趋势分析
- 工业废水排放监控：石化、焦化、化工企业周边水体的特征污染物筛查
- 环境突发事件应急检测：苯系物泄漏事故后的快速水质安全评估
配备顶空进样器的气相色谱系统可在 30 min 内完成从采样到出报告的全流程，为应急监测提供可靠手段。
对二甲苯和间二甲苯能否在 DB-FFAP 上完全分离？
Section titled “对二甲苯和间二甲苯能否在 DB-FFAP 上完全分离？”DB-FFAP 为极性改性聚乙二醇色谱柱，对二甲苯与间二甲苯的分离度约为 0.9，无法达到基线分离（Rs ≥ 1.5）。在实际定量中，可以将两者以合并峰面积计算总量（二甲苯总量），或采用更长的色谱柱（如 60 m）并降低升温速率来提高分离度。
水质苯系物检测中顶空法和萃取法哪个更稳定？
Section titled “水质苯系物检测中顶空法和萃取法哪个更稳定？”从长期使用角度看，顶空法的操作稳定性更好——人工操作环节少（无需分液漏斗振摇和萃取液转移），无有机溶剂挥发损失风险，自动化程度高。萃取法虽然检出限更低（0.05 μg/L 比 0.10 μg/L），但 CS₂ 萃取受振摇力度、温度、分层时间等人工因素影响较大，一般建议常规筛查用顶空法，低浓度精确定量用萃取法。
样品保存时间对结果有何影响？
Section titled “样品保存时间对结果有何影响？”苯系物在水中具有一定的挥发性和微生物降解性。采样后 0～4 °C 冷藏条件下，24 h 内完成分析的结果损失不超过 10%。如果超过 24 h 未分析，低沸点组分（苯、甲苯）损失率可达 20%～30%，导致定量结果偏低。因此建议采样后尽快分析，最长保存时间不宜超过 7 天。
校准曲线需要多长时间重新建立？
Section titled “校准曲线需要多长时间重新建立？”在固定色谱条件（色谱柱、升温程序、载气流速不变）和固定检测器响应下，外标法校准曲线可保持 7 天有效。日常使用中每 24 h 用中间浓度点（10.0 μg/L）进行校准核查，偏差 ≤ 15% 即可继续使用原曲线。