烷基化多环芳烃是一类持久性的有机污染物,广泛存在环境的各类介质中如水、土壤和生物体等,其毒性往往比母体多环芳烃的毒性更强,严重威胁着人们的身体健康,甲基菲作为烷基化多环芳烃中一类典型的甲基化产物已渐渐引起研究学者的关注。而在地质评价中甲基菲比值作为一类非常重要的有机地球化学指标,是衡量有机质成熟度的指标之一,与最常用的镜质体反射率Ro具有良好的线性正相关性,加强甲基菲比值在页岩储层成熟度评价中的推广应用,便于实现油气成藏和资源量评价的高通量自动化的分析要求。菲及甲基菲的含量通过计算质荷比为178和192质量色谱图中的峰面积得到。由于串联质谱技术作为检测器具有选择性强、灵敏度高、准确度高、高通量自动化等优点,本文将串联质谱技术用于鄂尔多斯盆地页岩和海螺沟苔藓中菲及甲基菲的定量分析,有助于消除大量干扰离子对待测化合物的影响,使质谱本底噪音值降低,从而提高分析方法的选择性和灵敏度,简化复杂样品分离提纯的步骤,实现菲及甲基菲快速定量,用于页岩有机质成熟度的推广和环境介质中烷基多环芳烃的检测。为了提高仪器定性定量的准确度,本文在对实际样品进行检测前对毛细管色谱柱、子母离子对、最佳碰撞能量等条件进行选择,为了实现高通量的分析要求,在甲基菲同分异构体达到基本分离的条件下压缩仪器分析的时间,对升温程序进行优化,使仪器检测时间缩短到22 min,将该方法与传统的GC-MS方法对比,信噪比至少高出80倍以上。GC-MS/MS的仪器条件为:毛细管色谱柱的型号Rxi~@-1MS(30 m×0.25 mm×0.25μm);高纯的氦气作为载气,流速为1.0 mL/min;进样体积1.0μL,进样方式采用不分流模式,进样口温度300℃;柱温箱的升温程序为:起始在60℃下保持2 min,以30℃/min升至180℃,以4℃/min升至230℃,再以40℃/min升至280℃保持2.2 min;离子源为EI源;离子源能量70eV,离子源温度260℃;GC-MS/MS的扫描方式为MRM模式;传输线温度280℃;溶剂延迟时间9 min。结果表明方法在0.1~1000 ng/mL范围内线性相关性较好,相关系数均大于0.9997,检出限LOD的范围在0.01~0.06 ng/mL,定量限LOQ的范围在0.07~0.58 ng/mL。仪器分析的精密度,同一天的相对标准偏差范围在0.02%~5.88%,不同日期的相对标准偏差范围为2.25%~9.75%,从方法的重现性和仪器的精密度看,分析测试结果的相对标准偏差低于10%,说明该仪器方法的精密度较好,分析检测的结果具有一定的可靠性,方法具备可适用性。在页岩提取实验中利用建立的仪器分析方法将索氏提取法和超声辅助提取法进行对比,其中对于菲超声辅助提取的效果较好,而对甲基菲索氏提取法比超声辅助提取的效果稍高。实验目的是建立高通量自动化的分析方法,因超声提取的时间短、溶剂用量小、一次性可以对多个样品同时提取,为简便快速检测页岩中菲及甲基菲提供实验基础,本实验通过对超声辅助提取条件的优化,得到一种较优的提取条件:提取溶剂为二氯甲烷/正己烷=2:1的混合溶剂,溶剂用量150mL(分三次),提取时间50 min;由于GC-MS/MS具有很强的抗干扰能力,其他有机质组分对菲及甲基菲的影响较小,则页岩样品不需要经过族组分分离便可直接检测。在页岩样品的检测中,菲的含量范围在165.12~173.40 ng/g,甲基菲的含量范围在213.50~981.84 ng/g之间。方法的回收率范围在69.55%~83.16%之间,说明该方法具有可行性。在苔藓样品的前处理实验中将索氏提取法和超声辅助提取法进行对比,其中超声辅助提取对苔藓中的菲及甲基菲的效果更佳。实验通过对超声辅助提取条件的优化,得到一种较优的提取条件:提取溶剂为正己烷/二氯甲烷=2:1的混合溶剂,溶剂用量70 mL(分两次),提取时间40 min;因为苔藓在提取过程中会有大量色素被提取出来,若不加以净化会严重损害仪器,则需要进一步净化,其净化条件为:先用10 mL正己烷淋洗,然后用20 mL正己烷/二氯甲烷=1:1的混合溶剂淋洗,洗脱菲及甲基菲的效果更佳。在苔藓样品的检测中,菲的含量范围在115.71~146.34 ng/g,甲基菲的含量范围在75.84~136.92 ng/g之间。方法的回收率范围在68.34%~81.29%之间,说明该方法可行。