[發(fā)明專利]一種同步提取和凈化土壤中多種氯代多環(huán)芳烴的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610210062.4
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105866276B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳俊峰;王現(xiàn)麗;杜敬;方冰;郭一飛;張巖;康海彥;譚水成;袁英賢;劉彪;朱新鋒;牛云峰;宋豐明;朱慧杰;何亞麗;尹玉先;武曉剛
• 申請（專利權(quán)）人: 河南城建學(xué)院
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤中氯代多環(huán)芳烴同步提取凈化方法的推廣和應(yīng)用，具體涉及一種同步提取和凈化土壤中多種氯代多環(huán)芳烴的方法。

背景技術(shù)

氯代多環(huán)芳烴（Chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons，Cl-PAHs）是多環(huán)芳烴（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs，≥3環(huán)）的一個或多個氫原子被氯原子取代的芳香烴類化合物，從結(jié)構(gòu)上可以看成二噁英與PAHs的雜交體。汽車尾氣排放、固體廢棄物焚燒、化石燃料燃燒、電子垃圾粗放式拆解以及其它含氯化學(xué)工業(yè)過程均可產(chǎn)生Cl-PAHs。Cl-PAHs在環(huán)境中非常穩(wěn)定，并具有持久性。毒理研究表明，Cl-PAHs具有類似二噁英的致癌、致畸、致突變毒性，其毒性與母體相當(dāng)甚至高于母體，成為一類新型的高風(fēng)險有機(jī)污染物。

氯代多環(huán)芳烴具有較多異構(gòu)體，這給其分離檢測帶來很大困難。此外，氯代多環(huán)芳往往和母體多環(huán)芳烴與其它有機(jī)氯POPs共存，因此高選擇性的前處理技術(shù)或儀器分析技術(shù)是非常重要的。Cl-PAHs是憎水性物質(zhì)，極易吸附在懸浮顆粒物上，并隨著顆粒物沉降到土壤中，從而在土壤富集。土壤基質(zhì)復(fù)雜，含有大量有機(jī)質(zhì)和色素等雜質(zhì)，其分析過程包括萃取、凈化及儀器分析等步驟。土壤樣品中Cl-PAHs的提取通常采用索氏提取技術(shù)。如莫李桂等對土壤樣品采用正己烷-二氯甲烷混合溶液索氏提取48 h后，再用中性硅膠柱和雙層碳可逆管柱進(jìn)行凈化。索氏提取法雖然比較成熟，但是耗時、有機(jī)溶劑消耗量大。新型提取技術(shù)—加速溶劑萃取（Accelerated solvent extraction，ASE）也用于土壤中Cl-PAHs的萃取。如Fernando等以二氯甲烷為萃取溶劑，采用ASE萃取土壤中的Cl-PAHs，萃取液用氧化鋁吸附劑凈化后，采用二維氣相色譜-高分辨時間飛行質(zhì)譜（Comprehensive two-dimensional gas chromatography and ultra-high resolution mass spectrometry, GC×GC-HRTOF-MS）進(jìn)行分析。該方法對部分Cl-PAHs回收率偏低，且由于GC×GC-HRTOF-MS價格昂貴，限制了其廣泛應(yīng)用。加速溶劑萃取法（Accelerated Solvent Extraction, ASE）是在高溫高壓下進(jìn)行萃取，萃取時間短，效率高。但ASE的溶劑主要是有機(jī)化合物，揮發(fā)性大且有毒有害。水是一種對環(huán)境無害的萃取劑。在適度的壓力下，只要水保持為液體，液體水的極性會隨溫度變化而改變，這種水稱為亞臨界水，可應(yīng)用于土壤和底泥中多種有機(jī)物的萃取。此外，氣相色譜-質(zhì)譜（Gas Chromatography- Mass, GC-MS）在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，適合做多組份混合物的定性和定量分析。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的土壤中多種氯代多環(huán)芳烴檢測存在的困難，本發(fā)明提供一種同步提取和凈化土壤中多種氯代多環(huán)芳烴的方法，優(yōu)化各萃取、凈化前處理?xiàng)l件，從而克服復(fù)雜環(huán)境中氯代多環(huán)芳烴前處理復(fù)雜、有機(jī)溶劑消耗大、檢測效果差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種同步提取和凈化土壤中多種氯代多環(huán)芳烴的方法，其步驟為：

（a）土壤樣品前處理，將預(yù)凍過的土壤樣品置于冷凍干燥儀中凍干去除水分，凍干后的土壤樣品磨碎并過200目篩，制得備用土壤；

（b）加速溶劑萃取，在高溫高壓下用水溶液（含25%丙酮）將目標(biāo)物萃取出來，得到萃取液；

（c）將萃取液稀釋5倍后，采用Oasis HLB固相萃取柱進(jìn)行濃縮凈化；

（d）將濃縮精華后的萃取液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、氮吹濃縮，溶劑替換后定容，然后轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣小瓶中待測；

（e）利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對（d）中小瓶中的樣品檢測。

所述的步驟（b）中先稱取底泥樣品5.0g，再稱取酸化二氧化硅5.0 g，與步驟（a）中備用土壤混勻后再萃取。

所述的步驟（b）中加速溶劑萃取條件為：在1500psi壓力下，萃取溶劑水：丙酮（3:1，v/v），150℃萃取溫度的條件下，靜態(tài)萃取5 min，循環(huán)次數(shù)3次，用萃取池體積的90%的溶劑沖洗萃取池，最后用氮?dú)獯祾?10s。

所述的步驟（c）中固相萃取柱 柱首先用 6 ml正己烷淋洗，以消除填料上的雜質(zhì)及其它對分析產(chǎn)生干擾的物質(zhì)，然后分別用 6 ml甲醇和 6 ml 超純水活化萃取小柱，上樣結(jié)束后用 5 ml 超純水淋洗萃取柱，低真空抽干固相萃取柱小柱后，分別用正己烷/二氯甲烷（ 4:1，v/v）6ml 進(jìn)行洗脫。