利用石墨烯的自组装性能,原位制备了基于石墨烯材料的固相微萃取(SPME)探头,并结合气相色谱-质谱(GC-MS)建立了水体中甲苯、乙苯和邻二甲苯的分析方法。通过SEM对探头进行表征,发现制备的探头石墨烯材料均匀、牢固地结合在石英光纤上。通过优化萃取模式、萃取温度、萃取时间和盐度,得到最佳条件:顶空萃取模式、萃取温度为40℃、萃取时间为3 min、盐度为30%NaCl。在最佳条件下,3种苯系物在0.2~200μg/L范围内呈现出良好的线性,线性系数(r~2)为0.998 7~0.999 6;检出限为0.001 2~0.004 2μg/L;其相对标准偏差小于5%。对采集的3个样品进行测定,均不同浓度地测出了苯系物污染,其加标回收率为90.3%~111%。该方法可用于环境水样中挥发性苯系物的分析检测。