全 文 ：第 wv卷 第 z期
u s s z年 z 月
林 业 科 学
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气相色谱法测定原始森林空气中的 y种树脂芳香物
王德才t 禹 萍t 田国华u 王金波u 张 燕t
kt1 哈尔滨医科大学卫生检验中心 哈尔滨 txss{t ~ u1黑龙江省丰林国家级自然保护区管理局 哈尔滨 txssstl
关键词 } 树脂芳香物 ~森林空气 ~植物挥发油
中图分类号 }≥zty1v 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsz p stxu p sv
收稿日期 }ussy p sy p u| ∀
基金项目 }黑龙江省科技攻关项目kŠ≤sx≤ysv p sul ∀
∆ετερµινατιον οφ Ρεσιν Αροµατιχ Ωαττερ ιν Βαχκωοοδσ βψ Γασ Χηροµατογραπηψ
• ¤±ª ⁄¨ ¦¤¬t ≠∏°¬±ªt ׬¤± Š∏²«∏¤u • ¤±ª¬±¥²u «¤±ª≠¤±t
kt1 Χεντεροφ Ηεαλτη Λαβορατορψ ΤεχηνολογψoΗαρβιν Μεδιχαλ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txss{t ~
u1 Χονσερϖατιον Ζονε Αδµινιστρατιον Βυρεαυ οφ Φενγλιν Νατιον Γραδε oΗειλονγϕιανγ Προϖινχε Ηαρβιν txssstl
Αβστραχτ } ײ ¶¨·¤¥¯¬¶«¤¶¬°³¯¨¤±§¤¦¦∏µ¤·¨ °¨ ·«²§©²µ§¨¯¨ ¦·¬±ªµ¨¶¬±¤µ²°¤·¬¦°¤·¨µ¬±√¬µª¬±©²µ¨¶·¶oµ¨¶¬±¤µ²°¤·¬¦°¤·¨µ¶
¬± √¬µª¬± ©²µ¨¶·¶º¤¶ ±¨µ¬¦«¨§¥¼ × ±¨¤¬2ׄ o¬±­¨¦·¨§¥¼ ·«¨µ°¤¯ §¨¶²µ³·¬²± ¶¨³¤µ¤·¨§ º¬·«¦¤³¬¯¯¤µ¼ ¦«µ²°¤·²ªµ¤³«¬¦¦²¯∏°±o
§¨·¨µ°¬±¨ §¥¼ Š≤2ƒŒ⁄q • ¶¨∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·¤§¶²µ³·¬²± µ¤·¨ ¶²¯¬§³«¤¶¨ ¬¶ °²µ¨ ·«¤± |s h o·«¨ µ¨¦²√¨ µ¼ µ¤·¨ ¬¶|s1t h ∗
tss1| h o• ≥⁄¬¶x1t h ∗ z1z h o·«¨ ²¯º¨ ¶·§¨·¨¦·¨§ ¬¯°¬·¬¶s1ut ∗ s1sv °ª# °pv 1 ׫¨ °¨ ·«²§¬¶¤¦¦∏µ¤·¨o¶¬°³¯¨ ¤±§
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Κεψ ωορδσ} µ¨¶¬± ¤µ²°¤·¬¦°¤·¨µ¶~©²µ¨¶·¤¬µ~³¯¤±·√²¯¤·¬¯¨ ²¬¯
空气是人类和地球生物赖以生存的必不可少的物质 o良好的空气品质能够使人感到神清气爽 o精力充
沛 o心情愉悦 ∀随着工业化 !农业化和城市现代化进程的加快 o人类生存所必须的空气环境污染程度越来越
严重 ∀因此 o将森林生态资源宝贵的森林空气研究开发成可以携带的商品 o改善工作 !生活环境空气质量倍
受关注 ∀
森林空气中含有丰富的负氧离子 o是室内空气的 wss ∗ xss倍k石强等 ousswl o而且还含有多种树脂芳香
物k王志辉等 oussv ~ ²±¶¨± ετ αλqot|||l o具有调节人体机能 o消除人体疲劳作用k孙凌峰 ousssl ∀
本文采用高效吸附剂 × ±¨¤¬2ׄ富集森林空气中树脂芳香物 o直接进行热解吸 o通过毛细管色谱柱分离 o
气相色谱火焰离子化检测器测定 o为森林空气研究开发提供准确的测定方法 o评价森林空气中树脂芳香物的
种类 !含量和分布 ∀
t 材料与方法
t1t 仪器及试剂 Š≤ p wss{„气相色谱仪 !热解吸仪k北京东西电子研究所l ~大气采样器k上海l ~盒式空
气压力计k上海l ~标准品 }莰醇 !月桂烯 !香茅醇 !Αp蒎烯 !Βp蒎烯和柠檬烯 o均为色谱纯k⁄ŒŽ„提供l ~标
准溶液配置 }准确称取上述各标准品 ts1s °ªo置于 ts °棕色容量瓶中 o加入乙酸乙酯溶解并稀释至刻度 ∀
各标准品体积分数为 t1s °ª#°pt ~吸附剂 × ±¨¤¬2ׄ k进口分装 ys ∗ {s目 o⁄ŒŽ„提供l ∀
t1u 样品吸附管的制备及活化 tl制备 取 × ±¨¤¬2ׄkws ∗ ys目lxs ªo在索氏提取器中 o用甲醇提取活化
uw «o再用戊烷提取 uw «后 o用氮气吹干 o保存于密闭的棕色瓶中 ∀玻璃管kzs °° ≅ x1x °°¬§l用水洗净 !烘
干 ~称取 s1ux ª处理后的 × ±¨¤¬2ׄ填充于玻璃管中 o两端用活化后的玻璃棉封堵 o并加 ˜型钢丝固定 ∀ul活
化 将制备的 × ±¨¤¬2ׄ吸附管置于热解吸仪上 o通入氮气 o在 vss ε 下汽化 uw «o色谱检查无杂峰 o两端用密
封垫密封或融封 o置于干燥器中保存 o备用 ∀
t1v 森林空气采样及测定 tl采样 伊春五营原始森林丰林自然保护区从海拔 vvs ∗ wzx °处 ow !{ !tw林
班布设 v个点 o将活化好的 × ±¨¤¬2ׄ采样管与大气采样器连接 o以 s1x #°¬±pt流速采集 ys °¬±森林空气 o并
立即将采样管密封 o标记进气口 o装入洁净的磨口瓶中 o尽快带回实验室测定 ∀ul测定 色谱条件 }≥∞ p vs
石英毛细管柱 xs ° ≅ s1vu °°¬§≅ s1ts Λ°k中国科学院兰州化学物理研究所l ~柱温 }初始温度 {s ε o升温
速率 x ε #°¬±pt o终温 uss ε o平衡 ts °¬±~气化室 !检测室温度 uxs ε ~载气流速k‘ulwx °#°¬±pt ~分流比
tΒvs ∀测定 }与采样进口端气流相反的方向将采样管装入热解吸仪内 o迅速加热 uxs ε 热解吸 ts °¬±∀然后
采用三通阀通入载气 o将热解吸的树脂芳香物带入色谱柱 o经程序升温分离 o火焰离子化检测器检测 ∀相对
保留时间定性 o外标法定量 ∀y种标准芳香物质的色谱图见图 t ∀
图 t y种树脂芳香物标准图
ƒ¬ªqt ≥·¤±§¤µ§°¤³²©y µ¨¶¬± ¤µ²°¤·¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨
t1Αp蒎烯 Α2³¬±¨ ±¨ ~u1Βp蒎烯 Β2³¬±¨ ±¨ ~v1月桂烯 ¼µ¦¨±¨ ~
w1 柠檬烯 ¬°²±¨ ±¨ ~x1 莰醇 …²µ±¨ ²¯ ~y1 香茅醇 ≤¬·µ²±¨ ¯¯²¯ q
u 结果与讨论
u1t 热解吸条件试验 影响热解吸
效率的主要因素有热解吸温度和热解
吸时间 ∀本文在解吸时间 ts °¬±不变
的条件下 o选择 txs !uss !uxs ε v个解
吸温度分析所配制的 y 种混合标准
物 o结果 y种标准物在 txs ε 下就可
以全部解吸 o但为提高解吸速率 o保证
样品中挥发性芳香物全部解吸 o本文
选择 uss ε 为热解吸温度 ∀
在热解吸温度 uss ε 条件下 o分
别选择解吸时间 x !ts !tx °¬±o对 y种标准混合物进行分析 o结果 y种标准化合物在 x °¬±可以全部解吸 o但
考虑到样品中芳香物较多 o为使其全部解吸 o本文确定解吸时间为 ts °¬±∀
u1u 标准工作曲线 取一定量 t1s °ª#°pt的 y种标准物标准溶液 o用乙酸乙酯配制成 s !ts1s !xs1s !
tss1s !txs1s !uss1s Λª#°pt混合标准系列 o取 x ˏ各浓度混合标准液 o分别注入到 y支已活化好的吸附管中
的玻璃棉上 o迅速安装到解吸仪上 o室温下通入 ‘u 载气 o流速为 us °#°¬±pt ots °¬±后取下 o依次进行 o制备
标准吸附管 ∀按色谱条件和热解析条件进行测定 o以吸附 y种混合标样的峰面积对标样相应的浓度绘制标
准曲线 ∀结果 y种标准物的外标曲线相关系数 ρ为 s1||{ t ∗ s1||| | ~以仪器信噪比 ΣΠΝ€ v o计算 y种芳香
物的检测下限均在 s1sv ∗ s1ut °ª#°pv范围 ∀
u1v 方法的精密度 !准确度 本文采用吸附管加标回收及重现性试验 o配置 y种芳香物标准物溶液 xs !tss !
txs °ª#°pt高 !中 !低 v种浓度 o准确吸取各浓度溶液 t ˏ加到吸附管上 o并安装到大气采样器 o以 s1x #
°¬±pt流速 o采集洁净空气 ts °¬±o取下密封备分析用 o依次进行 ∀同时采集不加标准样的吸附空白管 ∀色谱
条件和热解吸条件进行测定 o每个浓度重复测定 y次 o相对保留时间定性 o外标法定量 ∀结果经统计学处理 o
回收率和相对标准偏差 • ≥⁄见表 t ∀
表 1 6 种标准芳香物化合物回收率及精密度( ν = 6)
Ταβ . 1 Ρεχοϖερψ οφ 6 στανδαρδ αροµ ατιχ συβστανχε
芳香物
„µ²°¤·¬¦¶∏¥¶·¤±¦¨
回收率 • ¦¨²√ µ¨¼Πh
xs °ª#°pt tss °ª#°pt txs °ª#°pt 平均值  ¤¨±Πh • ≥⁄Πh
Αp蒎烯 Α2³¬±¨ ±¨ {v1w |s1t |y1z |s1t x1v
Βp蒎烯 Β2³¬±¨ ±¨ |u1y {|1s |w1x |u1s w1z
月桂烯 ¼µ¦¨±¨ |z1x |t1t ||1v |y1s y1u
柠檬烯 ¬°²±¨ ±¨ tsw1u |z1v tst1u tss1| x1t
莰烯 …²µ±¨ ²¯ {{1y |v1u |s1s |s1y z1z
香茅烯 ≤¬·µ²±¨ ¯¯²¯ {|1| |x1s {|1s |t1v y1|
从表 t可见 }y
种树脂芳香化合物
的平均回收率在
|s1t h ∗ tss1| h o
重 现 性 • ≥⁄ 在
x1t h ∗ z1z h o示
出良好的准确度和
精密度 ∀
u1w 样品测定
在本研究测定方法
最佳的条件下 o对伊春五营原始森林丰林 w !{ !tw林班 o海拔 vvs !vzs和 wzx °处采集森林空气进行色谱分
析 o结果见图 u和表 u ∀
采用标准物相对保留时间定性 o鉴定出 y种树脂芳香物 o计算其含量列入表 u中 ∀从结果可见 }森林空
气中含有较多的挥发性芳香物 o海拔在 wxz °采样点高于其他两点 o该采样点以红松k Πινυσ κοραιενσισl !杜鹃
k Ρηοδοδενδρον ¶³³ql等植物为主 o分析与周围植被有关 ∀
vxt 第 z期 王德才等 }气相色谱法测定原始森林空气中的 y种树脂芳香物
图 u 森林空气样品图
ƒ¬ªqu ≥¤°³¯¨ °¤³²©©²µ¨¶·¤¬µ
表 2 森林空气中挥发性芳香物检测结果
Ταβ . 2 Ρεσυλτ οφ ϖολατιλιτψ αροµατιχ συβστανχειν φορεστ αιρ
序号 ‘²q 化合物 ≤²°³²∏±§ 结果 • ¶¨∏¯·¶Πk°ª#°
pvl
w { tw
t Αp蒎烯 Α2°¬±¨ ±¨ s1uw s1u| t1sv
u Βp蒎烯 Β2°¬±¨ ±¨ s1ty s1ux s1vv
v 月桂烯 ¼µ¦¨±¨ s1t| s1u| t1wz
w 柠檬烯 ¬°²±¨ ±¨ s1vz s1xz s1|t
x 莰烯 …²µ±¨ ²¯ s1ww s1yt t1{|
y 香茅烯 ≤¬·µ²±¨ ¯¯²¯ s1|{ s1zz u1|{
v 小结
本文采用热解吸毛细管气相色谱法测
定原始森林空气中挥发性树脂芳香物 o操
作简单 !灵敏度高 !准确可靠 !重现性好 ∀
利用高效 × ±¨¤¬吸附剂富集芳香化合物 o
吸附效率高 o解吸速度快 o滞留因子小 o是
富集空气中芳香化合物良好的吸附剂 ∀
该方法不仅可用于森林空气开发中挥
发性树脂芳香物检测 o也适用于森林植物
挥发油开发中芳香物的分析研究 ∀
参 考 文 献
石 强 o舒惠芳 qussw1 森林游憩区空气负离子评价研究 q林业科学 owsktl }vy p ws
孙凌峰 qusss1 植物精油及萜类成分的生物活性 q江西师范大学学报 }自然科学版 ouwkul }tx| p tyu
王志辉 o白郁华 qussv1 西双版纳地区三叶橡胶树异戊二烯和单铁烯排放机理初步研究 q北京大学学报 }自然科学版 ov|kwl }xtu p xty
²±¶¨± • o¨±¯¤∏  qt|||1 …¬²¯²ª¦¤¯ ¤¶³¨¦·¶²©¦²±¶·µ∏¦·¬²±ª¥¬²¯²ª¬¦¤¯ «¼§µ²¦¤µ¥²±¬±√¨ ±·²µ¬¨¶q„·°²¶³«¨µ¬¦∞±√¬µ²±° ±¨·ou| }u|{| p vssu
k责任编辑 石红青l
wxt 林 业 科 学 wv卷