DOI:10.7524/j.issn.0254⁃6108.2018112605
环 境 化 学
第38卷第10期Vol.38,No.10
October2019
2019年10月
刘彬,闫强,郭丽,等.加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃[J].环境化学,2019,38LIUBin,YANQiang,GUOLi,etal.SimultaneousdeterminationofOCPsandPAHsinsoilbyGC⁃MSDwithASEandflorisilSPEpurification(10):2212⁃2221.
[J].EnvironmentalChemistry,2019,38(10):2212⁃2221.
加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃∗
∗
刘 彬1 闫 强2 郭 丽1 张明杰3 施敏芳1 贺小敏1∗
(1.湖北省环境监测中心站,武汉,430072; 2.黄石环境监测站,黄石,435000;
3.湖北省地质实验测试中心,武汉,430034)
SimultaneousdeterminationofOCPsandPAHsinsoilby
GC⁃MSDwithASEandflorisilSPEpurification
3.HubeiProvinceGeologicalExperimentalTestingCenter,Wuhan,430034,China)
Abstract:AmethodfordeterminationofOCPsandPAHsinsoilsbygaschromato⁃graphy/massspectrometrywithacceleratedsolventextractionandflorisilSPEpurificationwasdeveloped.Theproceduresofextractionandpurification,aswellaschromatographicandmassspectrometricparameterswereoptimized.Undertheoptimizedconditions,thedetectionlimitsoftargetcompoundswere0.4—3.2μg·kg-1,andthequantitativelowerlimitswere1.6—12.8μg·kg-1.TheRSDs(n=6)oftwoconcentrationlevelswere2.8%—21%,andtherecoveriesrangedfrom61%to119%.Thedeterminationresultsofsoilsstandardreferencematerialswereallsatisfactory.Comparedwithothermethods,theinfluenceofinterferentinextractliquidwasless,thefalsepositivewaseliminatedeffectivelyandmuchhigheroperatingefficiencywasobtainedinthismethod.Keywords:soil,OCPs,PAHs,ASE,florisil,SPE,GC⁃MSD.
有机氯农药(organochlorinepesticides,OCPs)和多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)
∗2017年湖北省土壤污染防治专项资金(湖北省土壤污染网联评估与成因研究)资助.
PollutioninHubeiProvince).
2018年11月26日收稿(Received:November26,2018).
∗∗通讯联系人,Tel:027⁃87614789,E⁃mail:39208454@qq.com
hjSupportedbythe2017SpecialFundforSoilPollutionControlofHubeiProvince(TheSyntheticEvaluationandCauseAnalysisofSoil
Correspondingauthor,Tel:027⁃87614789,E⁃mail:39208454@qq.com
hx.rcLIUBin1 YANQiang2 GUOLi1 ZHANGMingjie3 SHIMinfang1
(1.HubeiEnvironmentalMonitoringCentralStation,Wuhan,430072,China;2.HuangshiEnvironmentalMonitoringStation,Huangshi,435000,China;
ees.ac摘 要 本研究通过对仪器定性定量、样品萃取和萃取液净化等环节的条件优化实验,建立了同时测定土壤中8种有机氯农药和15种多环芳烃的加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱分析方法.化合物方法检出限在0.4—3.2μg·kg-1之间,测定下限在1.6—12.8μg·kg-1之间;对化合物含量为0.1mg·kg-1和0.5mg·kg-1的土壤加标样品分别进行6次平行分析,回收率在61%—119%之间,测定结果的RSD在2.8%—21%之间;对相关土壤标准物质进行分析,测定结果均在化合物认定值与不确定度范围内.与其他方法相比,本法减少了萃取环节共萃物、降低了净化环节对干扰物的洗脱、有效排除了假阳性,且显著提高了工作效率.关键词 土壤,有机氯农药,多环芳烃,加压流体萃取,硅酸镁,固相萃取,气相色谱质谱.
.cn∗
HEXiaomin1∗
10期刘彬等:加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃 2213
是我国常见土壤污染物.OCPs具有类雌激素和“三致”作用,但上世纪曾作为高效杀虫剂在我国广泛生理化性质稳定,如林丹(γ⁃六六六)在土壤中降解率达到95%需要10年左右,滴滴涕则需要长达产和使用,六六六和滴滴涕的总产量曾分别达490万吨和46万吨,占世界生产量的33%和20%[1].它们
30年[2〛.尽管我国已于1986年在农业领域全面禁用了OCPs,但至今仍可在环境和生物介质中检出.多环芳烃PAHs主要来源于碳氢化合物的不完全燃烧,目前发现的致癌性PAHs及其衍生物已超过
400种[3〛.焦化煤气、有机化工、石油工业、炼钢炼铁、交通运输、取暖燃煤、露天烧烤等行业每年排放到大15种PAHs(苊、苊烯、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、
气中的PAHs约十几万吨[4],它们通过扩散、沉降和吸附等过程进入土壤,并且90%以上最终残留于土壤[5].8种OCPs(α⁃六六六、β⁃六六六、γ⁃六六六、δ⁃六六六、p,p′⁃DDE、p,p′⁃DDD、o,p′⁃DDT和p,p′⁃DDT)和[1,2,3⁃c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝)设定为国家土壤环境监测网例行监测指标.
、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并
国家已发布分别针对土壤中OCPs和PAHs的标准分析方法[6⁃7],但在实际监测工作中尚存在一些可探讨之处:4个方法中的萃取溶剂均为丙酮∶正己烷(V∶V=1∶1),该溶剂体系虽然对化合物的萃取率
PAHs的分析方法,并探究方法的各项特征指标.
本研究旨在通过优化仪器定性定量、样品萃取和萃取液净化等条件,建立同时测定土壤中OCPs和
1.1 仪器与试剂
Agilent7890B⁃5977B气相色谱质谱联用仪(安捷伦);VF⁃1701ms色谱柱(30m×250μm×0.25μm,安捷伦);HP⁃5ms(30m×250μm×0.25μm,安捷伦);BUCHIE⁃916加压流体萃取仪(步琦);VisiprepTMDL12孔固相萃取装置(SUPELCO);硅酸镁小柱(1000mg/6mL,Agela);TurboVapⅡ自动氮吹仪(配带1mL刻度玻璃氮吹管,Caliper);FDU⁃2100冷冻干燥机(东京理化);YP⁃20002电子天平(上海越平);玻璃滴管;进样小瓶(2mL,CNW);氮气(纯度≥99.99%);高纯氦气(纯度≥99.999%).
8种OCPs混合溶液131840⁃03⁃1ML(o2si),包括α⁃六六六、β⁃六六六、γ⁃六六六、δ⁃六六六、p,p′⁃DDE、p,p′⁃DDD、o,p′⁃DDT和p,p′⁃DDT;8种OCPs混合溶液334808(原环保部标样所),包括α⁃六六六、β⁃六六六、γ⁃六六六、δ⁃六六六、p,p′⁃DDE、p,p′⁃DDD、o,p′⁃DDT和p,p′⁃DDT;16种PAHs混合溶液Z⁃013⁃17(Accustandard),包括萘、苊、苊烯、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3⁃c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝;16种PAHs混合溶液BWT900512⁃100⁃M(坛墨质检),包括萘、苊、苊烯、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3⁃c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝;6种内标物Z⁃014J⁃0.5X(Accustandard),包括苊⁃d10、⁃d12、萘⁃d8、苝⁃d12、菲⁃d10和1,4⁃二氯苯⁃d4;2⁃氟联苯M⁃625⁃09⁃10X(Accustandard);对三联苯⁃d14BW901181⁃5000⁃M(坛墨质检);20种OCPs土壤标准品CRM818⁃50G(Sigma⁃Aldrich),包括六氯苯、艾氏剂、α⁃六六六、β⁃六六六、γ⁃六六六、δ⁃六六六、α⁃氯丹、γ⁃氯丹、p,p′⁃DDE、p,p′⁃DDD、p,p′⁃DDT、狄氏剂、硫丹Ⅰ、硫丹Ⅱ、硫丹硫酸盐、异狄氏剂醛、异狄氏剂酮、异狄氏剂、环氧七氯、甲氧滴滴涕;16种PAHs土壤标准品SQC017⁃40G(Sigma⁃Aldrich,),包括萘、苊、苊烯、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3⁃c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝;正己烷(色谱级,LabServ);丙酮(色谱级,MREDA);二氯甲烷(色谱级,FisherChemical);石英砂(分析纯,沪试);无水硫酸钠(分析纯,沪试);硅藻土(分析纯,国药集团).1.2 分析方法
hj(1)样品采集、保存与制备
本研究于2016年8月在湖北省洪湖市郊农田采集了种植甘蔗的壤土样品(干物质含量83.2%),以
hx.rcees1 材料与方法(Materialsandmethods)
.ac将提高方法时效性、降低监测成本,目前已有一些相关的方法研究[8⁃10],但大多只对部分条件进行优化,或是仅在前处理环节实现了两类污染物的同时处理、测定时仍使用两台仪器.
外,两类污染物同为极性不强的半挥发性有机物(SVOCs),在分析方法上有很多相似之处,若同时测定
.cn高、但容易产生大量共萃干扰物,增加了净化难度;用硅酸镁小柱对萃取液净化时,OCPs的2个方法均以丙酮∶正己烷(V∶V=1∶9)为洗脱剂,极易将柱填料上保留的色素类物质淋洗下来,削弱了净化效果;另
2214环 境 化 学38卷
此作为基体,开展了条件优化和方法精密度、准确度实验.将样品放在搪瓷盘上、混匀,除去枝棒、叶片、石子等异物,放入冷冻干燥机中脱水.将干燥后的样品研磨、混匀,并密封保存于干燥器中.
(2)样品前处理
加压流体萃取:称取20g样品与10g左右硅藻土掺拌均匀后加入替代物(低浓度2μg、高浓度
5μg).将萃取池组装完成后,下部垫适量石英砂,将待萃取样品全部转入,于上部铺一层石英砂并加盖滤纸片,转入萃取仪中,设定一般条件(预热5min、静态萃取5min、萃取压力103bar、冲洗体积60%、溶剂冲刷1min、气体冲刷2min),萃取溶剂、温度和次数根据优化实验确定,收集萃取液.
萃取液的净化:将硅酸镁小柱固定在固相萃取装置上,加入适量无水硫酸钠,用正己烷活化小柱.将
萃取液氮吹浓缩至约0.5mL,转移至小柱中,用2mL正己烷分两次洗涤氮吹管后将洗液全部转入小柱中.加入溶剂进行洗脱,收集全部洗脱液.将洗脱液氮吹浓缩至约0.5mL,加入内标(0.5μg)并用正己烷定容至1.0mL,混匀后转移至进样小瓶中待测.
(3)样品测试
30℃·min-1升至150℃,保持3min,以5℃·min-1升至165℃,保持6min,以10℃·min-1升至200℃,以5℃·min-1升至235℃,保持5min,以10℃·min-1升至260℃,保持5min,以10℃·min-1升至275℃,保250℃,溶剂延迟3min,化合物离子信息见表1.
持16.5min.MS条件:EI源,离子源温度250℃,离子化能量70eV,四极杆温度150℃,传输线温度
2.1 仪器分析方法
(1)气相色谱条件
由于MSD对复杂混合物和同分异构体的分辨能力较差,要先通过GC端对化合物分离、提高MSD
SVOCs常用仪器参数设定.通过摸索得到1.2(4)所述升温程序,大部分化合物在VF⁃1701ms柱和HP⁃萘⁃d8和萘,苊烯、苊⁃d10和苊,菲⁃d10和菲,苯并[a]蒽、
5ms柱上的分离度都在1.5以上,但两种色谱柱上各有5组化合物分离度小于1.5,VF⁃1701ms柱上为HP⁃5ms柱上为萘⁃d8和萘,β⁃六六六和γ⁃六六六,菲⁃d10和菲,苯并[a]蒽、
⁃d12和
,苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽(图1);
⁃d12和
,苯并[b]荧蒽和苯
并[k]荧蒽.除同分异构体β⁃六六六和γ⁃六六六外,其他组化合物间特征离子不同,对定性、定量结果影响不大,所以后续实验选用VF⁃1701ms柱.
hj图1 31种化合物色谱图(VF⁃1701ms柱,FullScan模式)
1.萘⁃d8Naphthalene⁃d8(内标);2.萘Naphthalene;3.2⁃氟联苯2⁃Fluorobiphenyl(替代物);4.苊烯Acenaphthylene;9.菲⁃d10Phenanthrene⁃d10(内标);10.菲Phenanthrene;11.蒽Anthracene;12.γ⁃六六六γ⁃BHC;13.β⁃六六六β⁃BHC;19.o,p′⁃DDT;20.p,p′⁃DDD;21.p,p′⁃DDT;22.苯并[a]蒽Benzo(a)anthracene;23.
14.δ⁃六六六δ⁃BHC;15.荧蒽Fluoranthene;16.芘Pyrene;17.p,p′⁃DDE;18.对三联苯⁃d14p⁃terphenyl⁃d14(替代物);
⁃d12Chrysene⁃d12(内标);24.
Chrysene;
5.苊⁃d10Acenaphthene⁃d10(内标);6.苊Acenaphthene;7.芴Fluorene;8.α⁃六六六α⁃BHC;
25.苯并[b]荧蒽Benzo(b)fluoranthene;26.苯并[k]荧蒽Benzo(k)fluoranthene;27.苯并[a]芘Benzo(a)pyrene;28.苝⁃d12Perylene⁃d12(内标);29.茚并[1,2,3⁃c,d]芘Indeno(1,2,3⁃c,d)pyrene;30.二苯并[a,h]蒽Dibenzo(a,h)anthracene;31.苯并[g,h,i]苝Benzo(g,h,i)perylene
hx.rc进样纯度.本研究考察了VF⁃1701ms和HP⁃5ms两种色谱柱对化合物的分离效果,其他GC条件按
Fig.1 Chromatogramof31compounds(VF⁃1701ms,FULLSCAN)
ees2 结果与讨论(Resultsanddiscussion)
.ac.cnGC条件:进样口280℃,不分流,进样量1.0μL,柱流量1mL·min-1;升温程序:初温80℃,以
10期刘彬等:加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃 2215
比(m/z)45—350范围内离子流信号,通过考察其与NIST谱库中化合物标准质谱图匹配情况来对目标物定性,该模式下记录的离子信息较为全面,虽然有利于定性但也会因扫描的离子数量太多而导致背景偏高、灵敏度较差;SIM模式则是根据化合物在GC部分的分离情况划分若干个时间段,每个时间段仅扫描少量目标离子,能有效避免基质干扰,大大提高检测灵敏度.本研究在FULLSCAN模式下定性、SIM模式下定对应β⁃六六六、δ⁃六六六、荧蒽、芘、p,p′⁃DDE、对三联苯⁃d14、o,p′⁃DDT、p,p′⁃DDD、p,p′⁃DDT、苯并[a]蒽、量(内标法,萘⁃d8对应萘,苊⁃d10对应2⁃氟联苯、苊烯、苊、芴,菲⁃d10对应α⁃六六六、菲、蒽、γ⁃六六六,
⁃d12
,
MSD有全扫描(FULLSCAN)和选择离子扫描(SIM)两种模式:本实验中FULLSCAN模式记录质荷
(2)质谱条件
8种OCPs在0.1—10.0μg·mL-1浓度范围内标准曲线相关系数R均大于0.998;16种PAHs在0.025—2.2 前处理实验条件的优化
(1)加压流体萃取条件
BWT900512⁃100⁃M)进行分析,测定结果均在化合物认定值与不确定度范围内.
苝⁃d12对应苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3⁃c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝).
·mL-1浓度范围内标准曲线相关系数R均大于0.999.采用表1所述定量方法对标准溶液(334808和10.0μg
极易损失,需合理控制环境温度、酌情加快实验速度才能获得满意的萃取效果;二氯甲烷∶正己烷(V∶V=
hj图2 不同溶剂体系的萃取回收率
Fig.2 Extractionrecoverieswhenusingdifferentsolvents
以二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶1)为萃取溶剂,进一步考察了萃取温度和次数的影响:实验结果表明,100℃下萃取1次时,苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽的回收率分别为52%和64%,萃取2次时这2种化合物回收率可分别提升至81%和83%,其他化合物分别萃取1—3次时的回收率差别不大.
(2)固相萃取净化条件
萃取2次时,90℃(62%—112%)和100℃(65%—105%)下化合物回收率略高于80℃(58%—95%);
土壤样品基质复杂,萃取液中可能存在腐殖酸、脂类、色素和其他共萃物影响测定.本实验在1mL土壤提取液中加标(加标量为2μg),以硅酸镁小柱净化,并优化了洗脱溶剂和用量.实验结果表明,以正己烷作为洗脱剂时,流出液为无色透明状,但10mL内无法淋洗彻底,目标化合物回收率在29%—85%之间;二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶9)和丙酮:正己烷(V∶V=1∶9)对目标化合物洗脱能力相当,回收率分别为71%—111%和75%—116%(图3);但丙酮:正己烷(V∶V=1∶9)洗脱液颜色较深,净化效果不明显.
hx.rcees1∶1)萃取液较为干净、呈透明浅黄色,而含有丙酮的2种萃取液颜色偏深,可能含有大量色素等共萃物.
.ac果.实验结果表明(图2),3种溶剂体系对除萘(回收率低于20%,后续实验不再统计)以外的化合物萃取回收率相当,在50%—119%之间;2-氟联苯(替代物)、苊烯、苊、芴等饱和蒸气压较大的化合物在实验过程中
·kg-1)的萃取效实验以正己烷、二氯甲烷和丙酮两两组合成混合溶剂,分别考察其对样品(加标量为0.1mg
萃取剂对化合物的溶解性是影响萃取效率的最重要因素,考虑到大部分OCPs和PAHs极性不强,本
.cn表1 化合物定量方法 2216Table1 Quantitativemethodsofcompounds辅助离子Assistedion(m/z)线性方程Linearequation—0.99980.99970.99960.99830.9994—0.99970.99810.99890.99920.9997-2-2-1-2-2序号Serialnumber1281718.3210.9996y=1.62×10-1x⁃9.32×10-3—y=1.26x+4.21×10-2y=1.12x+5.90×10-28.236y=1.47x+3.20×10-2y=1.74x+3.70×10-38.083—y=1.98x+1.15×10-2—162、16010.86216.17817.56117.663y=1.20×10-1x+6.13×10-4y=1.22×10-1x⁃8.80×10-3—6.053—136—3.944y=1.28x+5.84×10-3y=2.04x⁃8.80×10-30.99970.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.1—10.00.025—10.0——3.920——化合物CompoundCAS号1172154、1521521654153183、21917.849—18.090y=1.18×10-1x⁃1.78×10-2y=1.63x⁃4.30×10-2164166—21.20932萘⁃d8(内标)2⁃氟联苯(替代物)萘5181—22.0507178183、21923.423-16188苊烯苊⁃d10(内标)91⁃20⁃3321-60-8—定量离子Quotaion(m/z)相关系数R保留时间Retentiontime/min线性范围Linearrange/(μg·mL-1)208⁃96⁃8苊8178181、21924.352183、21924.55211181183—24.950—26.234181202244235237、165—32.18432.07239.057—————————39.23340.93041.45850.90751.68353.56632.030237、16528.78027.917235235237、165246—202318、248109α⁃六六六菲⁃d10(内标)芴83⁃32⁃9—hj0.025—10.00.1—10.00.1—10.00.99970.99900.99890.99960.9992y=1.45x⁃1.98×10—-2-3319⁃84⁃686⁃73⁃7菲1213γ⁃六六六蒽120⁃12⁃785⁃01⁃8—hx.rcy=1.64x⁃3.56×10y=4.13×10-1x⁃3.06×10-20.025—10.00.025—10.00.025—10.00.99890.9999y=1.20x+2.52×10y=1.57x⁃7.10×10-20.99960.9997y=1.46x⁃1.4×10y=1.23x⁃1.36×10-20.9998—0.9999y=1.54x⁃1.04×10-1y=1.33x⁃4.90×10-20.9993y=1.48x⁃1.12×10-20.99980.9999——0.1—10.00.1—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.00.025—10.0——0.1—10.00.1—10.00.1—10.014β⁃六六六15δ⁃六六六319⁃85⁃758⁃89⁃9环 境 化 学
1716荧蒽319⁃86⁃81922822825225227827627626425224018p,p′⁃DDE对三联苯⁃d14(替代物)芘206⁃44⁃0129⁃00⁃0202221p,p′⁃DDDo,p′⁃DDT1718⁃51⁃072⁃55⁃9789⁃02⁃6232524苯并[a]蒽⁃d12(内标)p,p′⁃DDT56⁃55⁃350⁃29⁃372⁃54⁃8eesy=7.50×10x⁃5.92×10y=5.48×10-1x⁃7.48×10-2y=9.66×10x+1.62×10y=5.57×10-1x⁃6.06×10-226苯并[b]荧蒽218⁃01⁃9—27苯并[k]荧蒽205⁃99⁃2.ac.cn283029茚并[1,2,3⁃c,d]芘苯并[a]芘苝⁃d12(内标)207⁃08⁃950⁃32⁃8 注:y为化合物与内标物的响应比,x为化合物与内标物的浓度比;替代物2⁃氟联苯用于在后续实验中考察苊烯、苊、芴的回收情况,对三联苯⁃d14用于考察其他化合物(不包括萘)的回收情况.31二苯并[a,h]蒽193⁃39⁃5—苯并[g,h,i]苝191⁃24⁃253⁃70⁃338卷
10期刘彬等:加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃 2217
其中化合物含量,计算回收率并做流出曲线(图4),实验结果表明,洗脱剂用量达到9mL时,化合物回收率趋于稳定,且大部分色素都保留在小柱上.
综合考虑,以二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶9)为洗脱溶剂.上样完成后,每1mL流出液收集一次测定
图3 不同溶剂体系的洗脱回收率
Fig.3 Elutionrecoverieswhenusingdifferentsolvents
hj图4 二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶9)为洗脱溶剂时化合物流出曲线
Fig.4 Effluentcurvesofcompounds
2.3 方法性能参数
法检出限,以4倍方法检出限作为测定下限[11].如表2所示,化合物的方法检出限在0.4—3.2μg·kg-1之间,测定下限在1.6—12.8μg·kg-1之间.
61%—119%之间,测定结果的相对平均偏差(RSD)在2.8%—21%之间(表2).用本方法对相关土壤标准物质进行分析,测定结果均在化合物认定值与不确定度范围内(表3).
对目标化合物含量为0.1mg·kg-1和0.5mg·kg-1的土壤样品分别进行6次平行分析,回收率在
对化合物含量为0.02mg·kg-1石英砂进行7次平行分析,计算测定结果的3.143倍标准偏差作为方
hx.rcees.ac.cn 2218
表2 方法检出限、测定下限、准确度、精密度一览表Table2 Detectionlimit,quantitativelowerlimit,accuracyandprecisionofthemethod低浓度Lowconcentration(n=6)高浓度Highconcentration(n=6)序号Serialnumber回收率Recovery/%RSD/%4.13.12.90.50.54.70.50.50.50.50.567—8161—680.562—6361—6461—6663—683.468—784.7回收率Recovery/%6.80.10.174—814.80.163—715.00.1化合物Compound方法检出限Detectionlimit/(μg·kg-1)加标量Addingstandardvalue/(mg·kg-1)RSD/%7.91065—731065—86加标量Addingstandardvalue/(mg·kg-1)测定下限Quantitativelowerlimit/(μg·kg-1)16.85.20.168—783.5212.80.181—904.2苊烯34.80.196—1053.63.24.3苊hj6.566—683.169—800.582—910.5121.743.60.190—99芴1.7511.20.189—96α⁃六六六1.365.60.187—94菲3.2710.40.195—107蒽1.2hx.rc74—890.573—920.54.07.97.62.00.185—936.775—940.56.90.52.995—10395—1010.53.389—972.00.194—1108.781—943.60.192—994.04.00.10.10.10.11.60.15.28γ⁃六六六0.9环 境 化 学
109β⁃六六六2.8δ⁃六六六1.411荧蒽2.612芘0.513p,p′⁃DDE0.5152.02.80.12.80.10.10.114o,p′⁃DDT0.916p,p′⁃DDTp,p′⁃DDD1.01.3ees.ac2.889—9489—9685—9189—970.53.10.50.53.28.666—9665—11979—980.52.877—9684—974.85.98.379—920.53.18.477—920.53.20.50.574—9375—987.72120182.417苯并[a]蒽1.0191.6苯并[b]荧蒽0.50.4202.42.8苯并[k]荧蒽0.721苯并[a]芘0.722茚并[1,2,3-c,d]芘0.623二苯并[a,h]蒽0.4苯并[g,h,i]苝0.6.cn8.18.775—9975—9910100.71138卷
10期刘彬等:加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃
表3 土壤标准物质测定结果
Table3 Determinationresultsofstandardsamples
编号Number
化合物Compoundα⁃六六六γ⁃六六六δ⁃六六六
测定值
Determinedvalue/(μg·kg-1)
108345103366149268230
2219
CRM818⁃50GLRAB4036
合格区间
Predictioninterval/(μg·kg-1)
74.0—14258.4—121259—512112—286202—980135—767195—359174—685368—676344—495200—306109—149172—416
p,p′⁃DDEp,p′⁃DDT
SQC017⁃40GLRAB6024
苊烯苊芴菲蒽荧蒽芘苯并[a]蒽
247306
378
394
208114158306208224
.ac233101130
苯并[b]荧蒽苯并[k]荧蒽苯并[a]芘
ees茚并[1,2,3⁃c,d]芘二苯并[a,h]蒽苯并[g,h,i]苝
2.4 与相关分析方法的比较
分淋洗目标物的同时保证大部分色素保留在小柱上;其他OCPs和PAHs分析方法虽然在前处理环节实
《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)的监测需求,虽然低于色谱法(GC⁃ECD和HPLC⁃FLD),但在排除假阳性、提高准确度上具有显著优势.
3 结论(Conclusion)
本研究通过各环节条件优化实验,选择以二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶1)为溶剂,在90或100℃下对土壤样品加压流体萃取2次,将萃取液浓缩后转入硅酸镁小柱,用9mL二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶9)进结果表明,化合物方法检出限在0.4—3.2μg·kg-1之间,测定下限在1.6—12.8μg·kg-1之间;对化合物含量为0.1mg·kg-1和0.5mg·kg-1的土壤加标样品分别进行6次平行分析,回收率在61%—119%之间,测定度范围内.
定结果的RSD在2.8%—21%之间;对相关土壤标准物质进行分析,测定结果均在化合物认定值与不确行洗脱,将洗脱液浓缩后上GC⁃MSD同时测定OCPs和PAHs(GC采用VF⁃1701ms柱分离目标物).实验
hj现了统一处理,但最终仍需采用两台仪器分别上机,而本方法做到了全流程的同时测定,有效提高了检测效率.本方法检出限满足《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)和
hx现有方法多以丙酮∶正己烷(V∶V=1∶1)为萃取剂(表4),而本方法使用共萃物更少的二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶1);用硅酸镁小柱对萃取液净化时,本方法以二氯甲烷∶正己烷(V∶V=1∶9)为洗脱剂,能在充
.rc 注:CRM818⁃50G中β⁃六六六和p,p′⁃DDD含量在本方法测定下限附近,未对其结果进行统计.
.cn129—195199—427119—321137—305141—31356.0—11377.0—191
2220
表4 相关分析方法的比较Table4 Comparisonofrelatedanalysismethods分析仪器Analyticalinstrument回收率Recovery/%RSD/%74—1160.5—10[7]文献SourceGC⁃ECD0.04—0.09方法检出限Detectionlimit/(μg·kg-1)方法名称Method硅酸镁小柱,洗脱剂为丙酮:正己烷(V∶V,1∶9)化合物Compound萃取方法Extractionmethod净化方法PurificationmethodHJ921—2017OCPs索氏提取或加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)硅酸镁小柱或层析柱、凝胶色谱,小柱洗脱剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶9)GC⁃MSD20—90(FULLSCAN)63—1105.0—303.0—5.0(UV)0.3—0.5(FLD)57—9980—170(FULLSCAN)42—1324.1—15HPLChj[6]硅酸镁小柱或层析柱,小柱洗脱剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶9)硅酸镁小柱或层析柱、凝胶色谱,小柱洗脱剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶9)GC⁃MSDHJ835—2017OCPs索氏提取或加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)hx.rc4.0—32GC⁃ECD(OCPs)、HPLC(PAHs)0.5—8.00.05—0.0967—1110.2—14GC⁃ECD(OCPs)、HPLC(PAHs)GC⁃MS/MS[8][9]浓硫酸净化HJ784—2016PAHs索氏提取或加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)环 境 化 学
HJ805—2016PAHs索氏提取或加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)硫酸净化法OCPs、PAHs索氏提取,萃取溶剂为正己烷ees.ac0.01—0.220.4—3.272—115(空白加标)71—118(空白加标)61—119GC⁃MSD[11]加压流体萃取⁃固相萃取净化-色谱法OCPs、PAHs加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)硅酸镁小柱,洗脱剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶4)2.1—17(空白加标)1.9—7.3(空白加标)2.8—21[12]加压流体萃取⁃串联质谱法OCPs、PAHs加压流体萃取,萃取溶剂为丙酮∶正己烷(V∶V,1∶1)硅酸镁小柱,洗脱剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶4)[10]加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法硅酸镁小柱,洗脱剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶9)OCPs、PAHs加压流体萃取,萃取溶剂为二氯甲烷∶正己烷(V∶V,1∶1).cn本方法38卷
10期刘彬等:加压流体萃取⁃硅酸镁柱净化⁃气相色谱质谱法同时测定土壤中有机氯农药和多环芳烃 2221
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