土壤是持久性有机污染物的主要环境介质之一,对有机污染物起着储藏和中转的作用。目前多环芳烃(P[**]Hs)、多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)是我国土壤中三类典型的持久性有机污染物(POPs),可在大气、地表水和地下水中相互迁移,通过生物富集和食物网对人体健康和生态环境构成潜在危害,已引起着人们的高度关注。其中多氯联苯和有机氯农药是斯德哥尔摩公约中优先控制的持久性有机污染物,来源广泛的多环芳烃则是世界上最早被认识的一类化学致癌物,我国对美国环保署(EP[**])所确定的16种优先控制P[**]Hs的来源及其在不同环境介质中的含量、形态、行为、生物有效性和生态毒理等愈加重视。
国内外测定土壤中上述3类持久性有机污染物的方法比较成熟,相关的标准分析方法大都是对3类化合物分别提取、净化和测定。而针对土壤中P[**]Hs,PCBs,OCPs多组分同时提取、净化和测定的分析方法较少,现有同时测定的方法也主要集中于其中一类或两类化合物,或者其它不同类型的环境样品,如沉积物和动物组织,大部分方法对大批量样品处理的适用性仍存在一些问题,如QuEChERS方法的检出限高,超声萃取的效率低以及串联质谱的仪器成本高等。目前在大规模土壤质量状况调查任务中(如土壤污染状况详查),面对大批量保存时间短、测试项目多的土壤有机样品,分类测定的时效性将大打折扣,难以满足《土壤污染防治法》和土壤污染风险管控标准实施后对土壤环境监测工作的更高要求,因此开发土壤中持久性有机污染多组分化合物同时快速测定的方法具有重要意义。
笔者在相关标准和文献的基础上采用真空冷冻干燥仪批量预处理农用地土壤样品,利用具有溶剂使用少、萃取效率高、萃取时间短、在环境分析中有着广泛应用的加速溶剂萃取仪进行自动提取,经优化固相萃取条件后的硅酸镁小柱净化,结合气相色谱–质谱联用仪,建立同时测定农用地土壤中15种多环芳烃、7种多氯联苯和8种有机氯农药的方法,该方法缩短了批量样品的前处理时间,提高了土壤质量状况调查工作中上述三类有机污染物的快速监测能力。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
气相色谱–质谱联用仪:7890B–5977B型,配有G4567[**]自动进样器及MassHunter定量分析软件,美国安捷伦科技公司;
加速溶剂萃取仪:[**]PLE–2000型,北京盈祥科技有限公司;
15种P[**]Hs,7种PCBs,8种OCPs标准储备溶液:质量浓度均为2000mg/L,北京盈祥科技有限公司;
4种氘代内标标准储备液(IS):苊-d10、菲-d10、苊-d12、苝-d12,质量浓度均为2000mg/L,北京盈祥科技有限公司;
替代物标准储备液(SS):2-氟联苯、四氯间二甲苯、对-三联苯d14、绿茵酸二丁酯,质量浓度均为2000mg/L,北京盈祥科技有限公司;
正己烷、丙酮、二氯甲烷:农残级,北京盈祥科技有限公司;
硅酸镁固相萃取小柱:1g/(6mL),北京盈祥科技有限公司;
多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药土壤有证标准物质:编号分别为S0218,S1017和S220236,北京盈祥科技有限公司;
硅藻土:375~850μm(20~40目),北京盈祥科技有限公司;
无水硫酸钠:优级纯(国药集团化学试剂有限公司),于400℃烘烤4h后装入磨口玻璃瓶中,置于干燥器中备用。
1.2样品前处理
1.2.1样品采集及处理
土壤样品采集后置于搪瓷中,挑除枝棒、叶片、石子等异物,充分混匀后用真空冷冻干燥仪进行脱水,冻干后充分研磨、过850μm(20目)孔径筛。称取10g样品及一定量的硅藻土置于小烧杯中,充分混匀,装填至萃取池中,添加100ng替代物进行萃取。
1.2.2萃取
(1)[**]SE萃取条件。溶剂:正己烷–二氯甲烷(体积比1∶1);加热温度:100℃;萃取池压力:10.3MPa(1500psi);预加热平衡时间:5min;静态萃取时间:5min;溶剂淋洗体积分数:60%;吹扫时间:60s;循环次数:2。
(2)提取。将提取液在室温下用氮吹仪柔和浓缩,并用正己烷换相定容至约2mL,待SPE小柱净化。净化条件:依次用5mL二氯甲烷和10mL正己烷淋洗和活化净化柱,弃去流出液。待填料液面近干时,用玻璃巴式吸管将样品完全转移至已活化好的硅酸镁小柱,再用10mL20%二氯甲烷–正己烷混合溶液洗脱,收集洗脱液柔和氮吹浓缩至1.0mL,加入10μL(20μg/mL)进样内标,供GC–MS测定。
1.3仪器工作条件
1.3.1气相色谱仪
色谱柱:HP–5MS毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm,美国安捷伦科技有限公司);升温程序:80℃(保持2min),以20℃/min升至180℃(保持5min),再以20℃/min升至290℃(保持6min);进样口温度:280℃;载气流量:1.0mL/min;进样方式:不分流进样;进样体积:1.0μL。
1.3.2质谱仪
电子轰击源(EI);离子源温度:230℃;离子化能量:70eV;传输线温度:280℃;四级杆温度:150℃;溶剂延迟时间:5min;以校准曲线内标法、选择离子监控模式(SIM)定量。
1.4质量保证与质量控制
采取全程流程空白试验、有证标准物质分析、平行样分析、基体加标回收率试验及替代物回收率控制图等方式进行内部质量控制,确保监测数据的可靠性。
联系我们
业务咨询:4001-700-789 售后电话:010-51288686 邮箱:info@bzwz-china.com 北京市房山区长阳万兴路86号-A3841 |