微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱/质谱法同时检测土壤中63种持久性有机污染物

黎玉清, 赵波, 金梦, 闫雅楠, 丁紫荣, 李彦希. 微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱/质谱法同时检测土壤中63种持久性有机污染物[J]. 环境化学, 2022, 41(12): 4118-4129. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021080205
引用本文: 黎玉清, 赵波, 金梦, 闫雅楠, 丁紫荣, 李彦希. 微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱/质谱法同时检测土壤中63种持久性有机污染物[J]. 环境化学, 2022, 41(12): 4118-4129. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021080205
LI Yuqing, ZHAO Bo, JIN Meng, YAN Yanan, DING Zirong, LI Yanxi. Simultaneous determination of 63 persistent organic pollutants in soil by GC/MS with microwave-assisted extraction and low-temperature partition extraction purification[J]. Environmental Chemistry, 2022, 41(12): 4118-4129. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021080205
Citation: LI Yuqing, ZHAO Bo, JIN Meng, YAN Yanan, DING Zirong, LI Yanxi. Simultaneous determination of 63 persistent organic pollutants in soil by GC/MS with microwave-assisted extraction and low-temperature partition extraction purification[J]. Environmental Chemistry, 2022, 41(12): 4118-4129. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021080205

微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱/质谱法同时检测土壤中63种持久性有机污染物

    通讯作者: Tel:15521292821,E-mail:liyanxi@scies.org
  • 基金项目:
    中央级公益性科研院所基本科研业务专项(PM-zx703-202011-326)和国家重点研发计划《粤港澳大湾区污染场地安全利用保障技术与集成工程示范》(2019YFC 1803900)资助

Simultaneous determination of 63 persistent organic pollutants in soil by GC/MS with microwave-assisted extraction and low-temperature partition extraction purification

    Corresponding author: LI Yanxi, liyanxi@scies.org
  • Fund Project: Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund(PM-zx703-202011-326)and the National Key Research and Development Program of China (2019YFC1803900)
  • 摘要: 建立了土壤中18种多氯联苯、23种有机氯农药、16种多环芳烃和6种邻苯二甲酸酯同时实验处理和仪器测定的分析方法。10.0 g土壤样品经30 mL正己烷+丙酮(1+1)试剂于110 ℃微波萃取15 min,萃取液氮吹浓缩到0.5 mL后于−20 ℃保持4 h进行低温分配净化,使用气相色谱-质谱法进行测定。结果显示,63种化合物的方法检出限在0.1—2.2 μg·kg−1之间,测定下限在0.4—8.8 μg·kg−1之间;对两个浓度水平的土壤基质加标样品分别进行6次平行分析,测定结果的回收率在76%—119%之间,相对标准偏差在0.4%—10.6%之间。对相关土壤标准物质进行分析,测定结果均在化合物质控范围内。研究表明本方法快速简便,回收率高,重现性好,能满足土壤中63种POPs的检测要求。与常规的前处理净化相比,该方法操作简单,具备批处理优势,在分析大批量样品时,可提高工作效率,节省监测成本。
  • 加载中
  • 图 1  化合物的信噪比随着低温分配保存时间的变化

    Figure 1.  S/N of compounds in function of cooling time in the freezer

    图 2  化合物信噪比示意图

    Figure 2.  The signal to noise ratio of compounds

    图 3  空白测试结果

    Figure 3.  The results of blank experiment

    表 1  化合物的保留时间、定量离子、定性离子和定量内标

    Table 1.  Retention time, quantitative ions, qualitative ions and quantitative internal standard of compounds

    序号
    Number
    化合物
    名称
    Compound
    保留
    时间/
    min
    RT
    定量离子
    Quantitative
    ion
    定性离子
    Qualitative
    ion
    定量内标
    Quantitative
    internal
    standard
    序号
    Number
    化合物
    名称
    Compound
    保留
    时间/
    min
    RT
    定量离子
    Quantitative
    ion
    定性离子
    Qualitative
    ion
    定量内标
    Quantitative
    internal
    standard
    16.98128127D8-萘42PCB12325.86325.8255.913C-PCB101
    2D8-萘7.02136108D10-芘43o,p'-DDT26.00236.823513C-p,p'-DDD
    3邻苯二甲酸二甲酯9.4216377D10-苊44PCB11826.09325.8255.913C-PCB101
    4苊烯9.72152151D10-苊45PCB11426.52325.8255.913C-PCB101
    5D10-苊10.05164163D10-芘4613C-p,p'-DDD26.61247.1177.213C-p,p'-DDE
    610.14154153D10-苊47p,p'-DDD26.62236.823513C-p,p'-DDD
    7邻苯二甲酸二乙酯11.19177149D10-苊48硫丹226.7224119513C-p,p'-DDT
    811.77166.165D10-苊4913C-PCB15326.74371.9301.913C-PCB138
    913C-α-六六六14.0822518913C-p,p'-DDE50PCB15326.75359.8289.813C-PCB153
    10α-六六六14.11218.8182.813C-α-六六六51PCB10527.19325.8255.913C-PCB101
    11六氯苯14.42283.8248.813C-α-六六六52异狄氏剂醛27.2034527913C-p,p'-DDT
    12γ-六六六15.50218.7180.913C-α-六六六53邻苯二甲酸丁基卞基酯27.32206149D12-䓛
    13D10-菲15.92188184D10-芘5413C-p,p'-DDT27.88247.1177.213C-p,p'-DDE
    1416.04178.176D10-菲55p,p'-DDT27.89236.823513C-p,p'-DDT
    1516.31178176D10-菲5613C-PCB13827.90371.9301.913C-PCB138
    16β-六六六16.77218.7180.913C-α-六六六57PCB13827.92359.8289.813C-PCB153
    1713C-PCB2817.5527019813C-PCB13858PCB12628.83325.8255.913C-PCB101
    18PCB2817.57257.8186.113C-PCB2859PCB16729.37359.8289.813C-PCB153
    19δ-六六六17.65218.8182.813C-α-六六六60甲氧滴滴涕29.97227.121213C-p,p'-DDT
    20七氯17.73271.810013C-α-六六六61异狄氏剂酮30.01316.928113C-p,p'-DDT
    21邻苯二甲酸二丁酯18.42205149D10-菲62PCB15630.27359.8289.813C-PCB153
    2213C-PCB5218.71304232.113C-PCB13863邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯30.30167149D12-䓛
    23PCB5218.72291.8221.913C-PCB5264PCB15730.42359.8289.813C-PCB153
    24艾氏剂19.07293262.713C-α-六六六65苯并(a)蒽30.48228226D12-䓛
    25环氧七氯21.35352.8262.913C-γ-氯丹66D12-苝30.54240236D10-芘
    26荧蒽22.40202101D10-菲67硫丹硫酸酯30.55271.7238.713C-p,p'-DDT
    2713C-o,p'-DDE22.48330258.113C-p,p'-DDE6813C-PCB18030.59405.9335.913C-PCB138
    2813C-PCB10122.93337.9267.913C-PCB13869PCB18030.60393.8323.813C-PCB180
    29PCB10122.94325.8255.913C-PCB1017030.70228226D12-䓛
    3013C-γ-氯丹22.96382.9276.913C-p,p'-DDE71灭蚁灵31.87272236.813C-p,p'-DDT
    31γ-氯丹22.98374.7271.713C-γ-氯丹72PCB16932.01359.8289.813C-PCB153
    32α-氯丹23.18374.7372.813C-γ-氯丹73PCB18933.01393.8323.813C-PCB180
    33硫丹123.24240.919513C-o,p'-DDE74邻苯二甲酸二辛酯33.33279149D12-䓛
    34D12-䓛23.54212106D10-芘75苯并(b)荧蒽34.88252126D12-䓛
    3523.67202101D10-菲76苯并(k)荧蒽34.94252126D12-䓛
    3613C-p,p'-DDE24.28330258.113C-p,p'-DDE77苯并(a)芘35.72252126D12-䓛
    37p,p'-DDE24.29317.824613C-o,p'-DDE78D10-芘35.84264260D10-芘
    38狄氏剂24.45276.9262.913C-p,p'-DDD79茚并(1,2,3-cd)芘38.87276138D12-苝
    39PCB8124.73291.8221.913C-PCB5280二苯并(a,h)蒽38.90278139D12-苝
    40PCB7725.22291.8221.913C-PCB5281苯并(g,h,i)苝39.79276138D12-苝
    41异狄氏剂25.41281262.913C-p,p'-DDD
    序号
    Number
    化合物
    名称
    Compound
    保留
    时间/
    min
    RT
    定量离子
    Quantitative
    ion
    定性离子
    Qualitative
    ion
    定量内标
    Quantitative
    internal
    standard
    序号
    Number
    化合物
    名称
    Compound
    保留
    时间/
    min
    RT
    定量离子
    Quantitative
    ion
    定性离子
    Qualitative
    ion
    定量内标
    Quantitative
    internal
    standard
    16.98128127D8-萘42PCB12325.86325.8255.913C-PCB101
    2D8-萘7.02136108D10-芘43o,p'-DDT26.00236.823513C-p,p'-DDD
    3邻苯二甲酸二甲酯9.4216377D10-苊44PCB11826.09325.8255.913C-PCB101
    4苊烯9.72152151D10-苊45PCB11426.52325.8255.913C-PCB101
    5D10-苊10.05164163D10-芘4613C-p,p'-DDD26.61247.1177.213C-p,p'-DDE
    610.14154153D10-苊47p,p'-DDD26.62236.823513C-p,p'-DDD
    7邻苯二甲酸二乙酯11.19177149D10-苊48硫丹226.7224119513C-p,p'-DDT
    811.77166.165D10-苊4913C-PCB15326.74371.9301.913C-PCB138
    913C-α-六六六14.0822518913C-p,p'-DDE50PCB15326.75359.8289.813C-PCB153
    10α-六六六14.11218.8182.813C-α-六六六51PCB10527.19325.8255.913C-PCB101
    11六氯苯14.42283.8248.813C-α-六六六52异狄氏剂醛27.2034527913C-p,p'-DDT
    12γ-六六六15.50218.7180.913C-α-六六六53邻苯二甲酸丁基卞基酯27.32206149D12-䓛
    13D10-菲15.92188184D10-芘5413C-p,p'-DDT27.88247.1177.213C-p,p'-DDE
    1416.04178.176D10-菲55p,p'-DDT27.89236.823513C-p,p'-DDT
    1516.31178176D10-菲5613C-PCB13827.90371.9301.913C-PCB138
    16β-六六六16.77218.7180.913C-α-六六六57PCB13827.92359.8289.813C-PCB153
    1713C-PCB2817.5527019813C-PCB13858PCB12628.83325.8255.913C-PCB101
    18PCB2817.57257.8186.113C-PCB2859PCB16729.37359.8289.813C-PCB153
    19δ-六六六17.65218.8182.813C-α-六六六60甲氧滴滴涕29.97227.121213C-p,p'-DDT
    20七氯17.73271.810013C-α-六六六61异狄氏剂酮30.01316.928113C-p,p'-DDT
    21邻苯二甲酸二丁酯18.42205149D10-菲62PCB15630.27359.8289.813C-PCB153
    2213C-PCB5218.71304232.113C-PCB13863邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯30.30167149D12-䓛
    23PCB5218.72291.8221.913C-PCB5264PCB15730.42359.8289.813C-PCB153
    24艾氏剂19.07293262.713C-α-六六六65苯并(a)蒽30.48228226D12-䓛
    25环氧七氯21.35352.8262.913C-γ-氯丹66D12-苝30.54240236D10-芘
    26荧蒽22.40202101D10-菲67硫丹硫酸酯30.55271.7238.713C-p,p'-DDT
    2713C-o,p'-DDE22.48330258.113C-p,p'-DDE6813C-PCB18030.59405.9335.913C-PCB138
    2813C-PCB10122.93337.9267.913C-PCB13869PCB18030.60393.8323.813C-PCB180
    29PCB10122.94325.8255.913C-PCB1017030.70228226D12-䓛
    3013C-γ-氯丹22.96382.9276.913C-p,p'-DDE71灭蚁灵31.87272236.813C-p,p'-DDT
    31γ-氯丹22.98374.7271.713C-γ-氯丹72PCB16932.01359.8289.813C-PCB153
    32α-氯丹23.18374.7372.813C-γ-氯丹73PCB18933.01393.8323.813C-PCB180
    33硫丹123.24240.919513C-o,p'-DDE74邻苯二甲酸二辛酯33.33279149D12-䓛
    34D12-䓛23.54212106D10-芘75苯并(b)荧蒽34.88252126D12-䓛
    3523.67202101D10-菲76苯并(k)荧蒽34.94252126D12-䓛
    3613C-p,p'-DDE24.28330258.113C-p,p'-DDE77苯并(a)芘35.72252126D12-䓛
    37p,p'-DDE24.29317.824613C-o,p'-DDE78D10-芘35.84264260D10-芘
    38狄氏剂24.45276.9262.913C-p,p'-DDD79茚并(1,2,3-cd)芘38.87276138D12-苝
    39PCB8124.73291.8221.913C-PCB5280二苯并(a,h)蒽38.90278139D12-苝
    40PCB7725.22291.8221.913C-PCB5281苯并(g,h,i)苝39.79276138D12-苝
    41异狄氏剂25.41281262.913C-p,p'-DDD
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    表 2  63 POPs的方法性能参数

    Table 2.  Method performance parameters of 63 POPs

    化合物
    Compound
    标准曲线相对
    相应因子的相
    对标准偏差/%
    RSD of RRF
    方法检出限/
    (μg·kg−1)
    Detection
    limit
    测定下限/
    (μg·kg−1)
    Quantitative
    lower limit
    低浓度
    Low concentration(n=6)
    高浓度
    High concentration(n=6)
    加标量/(μg·kg−1)
    Adding standard
    value
    回收率/%
    Recovery
    RSD/%加标量/(μg·kg−1)
    Adding standard
    value
    回收率/%
    Recovery
    RSD/%
    PCB287.00.10.42.0100—1072.45.0102—1061.0
    PCB526.30.10.42.0103— 1061.45.0102—1072.0
    PCB1016.90.10.42.0102— 1092.65.0100—1020.9
    PCB816.00.10.42.0102— 1093.25.0104—1133.1
    PCB777.30.20.82.098— 1063.15.0100—1093.2
    PCB1234.40.10.42.096— 1074.15.098—1052.5
    PCB1185.60.10.42.0102— 1051.25.099—1042.2
    PCB1146.40.10.42.0100— 1062.65.0100—1062.2
    PCB1537.00.10.42.0104— 1133.45.0101—1082.3
    PCB10510.90.10.42.0100— 1051.95.0100—1041.7
    PCB1387.00.10.42.0101— 1103.25.0105—1091.2
    PCB1267.10.10.42.098— 1062.95.0108—1121.6
    PCB1677.80.10.42.0104— 1133.45.0103—1122.8
    PCB1566.00.10.42.0105— 1132.55.0107—1132.0
    PCB1576.00.10.42.098— 1042.55.0101—1092.8
    PCB1806.80.20.82.0101— 1082.85.0110—1130.9
    PCB1695.90.20.82.097— 1063.55.0104—1143.1
    PCB1897.30.20.82.097— 1021.85.0101—1051.4
    α−六六六3.80.41.610.084— 913.350.091—1045.0
    六氯苯3.50.62.410.089— 921.250.094—1012.7
    γ−六六六2.30.41.610.089— 962.750.098—1031.8
    β−六六六2.70.41.610.095— 981.350.099—1021.0
    δ−六六六2.50.52.010.094— 981.650.099—1021.3
    七氯3.00.62.410.093— 1064.550.098—1042.4
    艾氏剂16.70.52.010.0105— 1153.150.096—1177.7
    环氧七氯2.10.31.210.084— 985.450.098—1011.2
    γ−氯丹3.40.31.210.098— 1001.050.096—1032.7
    α−氯丹3.10.31.210.092— 951.350.094—1023.4
    硫丹13.70.41.610.095— 1001.850.098—1021.6
    p,p'−DDE2.90.31.210.087— 911.850.088—1026.0
    狄氏剂4.50.52.010.080—852.350.093—1023.6
    异狄氏剂1.40.72.810.087—922.050.097—1032.1
    o,p'−DDT15.71.56.010.0112—1192.350.094—1012.9
    p,p'−DDD8.10.62.410.094—1147.950.089—1015.0
    硫丹25.70.41.610.087—942.950.081—1059.3
    异狄氏剂醛1.81.24.810.089—941.950.081—1018.5
    p,p'−DDT8.01.04.010.089—984.550.094—12310.2
    硫丹硫酸酯14.70.41.610.085—1005.450.094—11610.0
    甲氧滴滴涕6.50.62.410.092—972.050.091—1034.4
    异狄氏剂酮16.30.41.610.0101—1103.350.078—10410.6
    灭蚁灵8.90.31.210.081—841.650.087—1026.0
    8.31.56.020.095—1022.9200105—1112.0
    苊烯5.90.93.620.088—952.620098—990.4
    7.10.41.620.090—931.320097—990.8
    7.20.72.820.089—942.4200101—1031.0
    7.21.04.020.092—1003.320097—1022.0
    7.80.93.620.088—942.8200108—1100.6
    荧蒽7.60.83.220.0101—1082.7200101—1082.3
    6.90.72.820.0103—1082.0200106—1090.9
    苯并(a)蒽7.21.66.420.0100—1072.7200100—1031.0
    7.61.35.220.081—893.720096—1011.7
    苯并(b)荧蒽7.11.97.620.098—1073.820092—971.8
    苯并(k)荧蒽6.20.72.820.076—802.020095—1001.6
    苯并(a)芘5.31.04.020.099—1062.420096—1001.5
    茚并(1,2,3-c,d)芘6.40.83.220.092—993.0200100—1041.6
    二苯并(a,h)蒽5.30.83.220.093—992.7200100—1072.3
    苯并(g,h,i)苝8.31.14.420.094—1012.7200100—1031.1
    邻苯二甲酸二甲酯11.61.45.620.092—1044.320094—1033.0
    邻苯二甲酸二乙酯62.28.820.099—1062.3200102—1082.0
    邻苯二甲酸二丁酯13.21.24.820.0107—1163.620098—1062.6
    邻苯二甲酸丁基卞基酯8.114.020.097—1084.820091—961.7
    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯6.61.24.820.0101—1072.5200106—1132.2
    邻苯二甲酸二辛酯7.51.56.020.099—1103.820099—1073.4
    化合物
    Compound
    标准曲线相对
    相应因子的相
    对标准偏差/%
    RSD of RRF
    方法检出限/
    (μg·kg−1)
    Detection
    limit
    测定下限/
    (μg·kg−1)
    Quantitative
    lower limit
    低浓度
    Low concentration(n=6)
    高浓度
    High concentration(n=6)
    加标量/(μg·kg−1)
    Adding standard
    value
    回收率/%
    Recovery
    RSD/%加标量/(μg·kg−1)
    Adding standard
    value
    回收率/%
    Recovery
    RSD/%
    PCB287.00.10.42.0100—1072.45.0102—1061.0
    PCB526.30.10.42.0103— 1061.45.0102—1072.0
    PCB1016.90.10.42.0102— 1092.65.0100—1020.9
    PCB816.00.10.42.0102— 1093.25.0104—1133.1
    PCB777.30.20.82.098— 1063.15.0100—1093.2
    PCB1234.40.10.42.096— 1074.15.098—1052.5
    PCB1185.60.10.42.0102— 1051.25.099—1042.2
    PCB1146.40.10.42.0100— 1062.65.0100—1062.2
    PCB1537.00.10.42.0104— 1133.45.0101—1082.3
    PCB10510.90.10.42.0100— 1051.95.0100—1041.7
    PCB1387.00.10.42.0101— 1103.25.0105—1091.2
    PCB1267.10.10.42.098— 1062.95.0108—1121.6
    PCB1677.80.10.42.0104— 1133.45.0103—1122.8
    PCB1566.00.10.42.0105— 1132.55.0107—1132.0
    PCB1576.00.10.42.098— 1042.55.0101—1092.8
    PCB1806.80.20.82.0101— 1082.85.0110—1130.9
    PCB1695.90.20.82.097— 1063.55.0104—1143.1
    PCB1897.30.20.82.097— 1021.85.0101—1051.4
    α−六六六3.80.41.610.084— 913.350.091—1045.0
    六氯苯3.50.62.410.089— 921.250.094—1012.7
    γ−六六六2.30.41.610.089— 962.750.098—1031.8
    β−六六六2.70.41.610.095— 981.350.099—1021.0
    δ−六六六2.50.52.010.094— 981.650.099—1021.3
    七氯3.00.62.410.093— 1064.550.098—1042.4
    艾氏剂16.70.52.010.0105— 1153.150.096—1177.7
    环氧七氯2.10.31.210.084— 985.450.098—1011.2
    γ−氯丹3.40.31.210.098— 1001.050.096—1032.7
    α−氯丹3.10.31.210.092— 951.350.094—1023.4
    硫丹13.70.41.610.095— 1001.850.098—1021.6
    p,p'−DDE2.90.31.210.087— 911.850.088—1026.0
    狄氏剂4.50.52.010.080—852.350.093—1023.6
    异狄氏剂1.40.72.810.087—922.050.097—1032.1
    o,p'−DDT15.71.56.010.0112—1192.350.094—1012.9
    p,p'−DDD8.10.62.410.094—1147.950.089—1015.0
    硫丹25.70.41.610.087—942.950.081—1059.3
    异狄氏剂醛1.81.24.810.089—941.950.081—1018.5
    p,p'−DDT8.01.04.010.089—984.550.094—12310.2
    硫丹硫酸酯14.70.41.610.085—1005.450.094—11610.0
    甲氧滴滴涕6.50.62.410.092—972.050.091—1034.4
    异狄氏剂酮16.30.41.610.0101—1103.350.078—10410.6
    灭蚁灵8.90.31.210.081—841.650.087—1026.0
    8.31.56.020.095—1022.9200105—1112.0
    苊烯5.90.93.620.088—952.620098—990.4
    7.10.41.620.090—931.320097—990.8
    7.20.72.820.089—942.4200101—1031.0
    7.21.04.020.092—1003.320097—1022.0
    7.80.93.620.088—942.8200108—1100.6
    荧蒽7.60.83.220.0101—1082.7200101—1082.3
    6.90.72.820.0103—1082.0200106—1090.9
    苯并(a)蒽7.21.66.420.0100—1072.7200100—1031.0
    7.61.35.220.081—893.720096—1011.7
    苯并(b)荧蒽7.11.97.620.098—1073.820092—971.8
    苯并(k)荧蒽6.20.72.820.076—802.020095—1001.6
    苯并(a)芘5.31.04.020.099—1062.420096—1001.5
    茚并(1,2,3-c,d)芘6.40.83.220.092—993.0200100—1041.6
    二苯并(a,h)蒽5.30.83.220.093—992.7200100—1072.3
    苯并(g,h,i)苝8.31.14.420.094—1012.7200100—1031.1
    邻苯二甲酸二甲酯11.61.45.620.092—1044.320094—1033.0
    邻苯二甲酸二乙酯62.28.820.099—1062.3200102—1082.0
    邻苯二甲酸二丁酯13.21.24.820.0107—1163.620098—1062.6
    邻苯二甲酸丁基卞基酯8.114.020.097—1084.820091—961.7
    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯6.61.24.820.0101—1072.5200106—1132.2
    邻苯二甲酸二辛酯7.51.56.020.099—1103.820099—1073.4
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    表 3  土壤中PCBs、OCPs和PAHs标准物质测定结果(μg·kg-1)

    Table 3.  Determination results of Certified reference materials(PCBs, OCPs and PAHs)

    化合物
    Compound
    标准值
    Certified value
    测定值
    Determined value
    合格区间
    Prediction interval
    化合物
    Compound
    标准值
    Certified value
    测定值
    Determined value
    合格区间
    Prediction interval
    PCB28178172101—255p,p'-DDE238224117—273
    PCB5218620797.4—274狄氏剂478382231—527
    PCB10142.24224.5—60异狄氏剂230178106—283
    PCB81194206140—248o,p'-DDT19911889.2—232
    PCB77214241146—283p,p'-DDD324248145—379
    PCB12314113696.7—186硫丹260.55915.4—54.0
    PCB118219201156—281异狄氏剂醛481312126—468
    PCB114145132107—183p,p'-DDT78.67232.1—92.9
    PCB153879963—111硫丹硫酸酯275247112—319
    PCB105246232174—319甲氧滴滴涕392358148—511
    PCB13892.110463.4—121异狄氏剂酮370291153—414
    PCB12676.28354.7—98灭蚁灵1277051.2—140
    PCB167277279204—35140038740.0—461
    PCB156145156112—177苊烯39126539.1—501
    PCB15785.86066.5—10526926150.9—309
    PCB180232232176—28816617933.6—197
    PCB169289328208—36921723264.8—244
    PCB189305347242—36830223373.8—332
    α-六六六319312120—346荧蒽26329299.9—313
    六氯苯407306193—448327360103—376
    γ-六六六23422889—256苯并(a)蒽306247108—337
    β-六六六265223104—291455449142—513
    δ-六六六365323145—412苯并(b)荧蒽24526395.8—270
    七氯472333204—535苯并(k)荧蒽22224984.4—246
    艾氏剂277236123—301苯并(a)芘54.2526.78—70.5
    环氧七氯299298139—326并(1,2,3-c,d)芘10610231.8—136
    γ-氯丹19415993—21314714647.0—163
    α-氯丹90.78242—100苯并(g,h,i)苝401313115—441
    硫丹133924275—275
    化合物
    Compound
    标准值
    Certified value
    测定值
    Determined value
    合格区间
    Prediction interval
    化合物
    Compound
    标准值
    Certified value
    测定值
    Determined value
    合格区间
    Prediction interval
    PCB28178172101—255p,p'-DDE238224117—273
    PCB5218620797.4—274狄氏剂478382231—527
    PCB10142.24224.5—60异狄氏剂230178106—283
    PCB81194206140—248o,p'-DDT19911889.2—232
    PCB77214241146—283p,p'-DDD324248145—379
    PCB12314113696.7—186硫丹260.55915.4—54.0
    PCB118219201156—281异狄氏剂醛481312126—468
    PCB114145132107—183p,p'-DDT78.67232.1—92.9
    PCB153879963—111硫丹硫酸酯275247112—319
    PCB105246232174—319甲氧滴滴涕392358148—511
    PCB13892.110463.4—121异狄氏剂酮370291153—414
    PCB12676.28354.7—98灭蚁灵1277051.2—140
    PCB167277279204—35140038740.0—461
    PCB156145156112—177苊烯39126539.1—501
    PCB15785.86066.5—10526926150.9—309
    PCB180232232176—28816617933.6—197
    PCB169289328208—36921723264.8—244
    PCB189305347242—36830223373.8—332
    α-六六六319312120—346荧蒽26329299.9—313
    六氯苯407306193—448327360103—376
    γ-六六六23422889—256苯并(a)蒽306247108—337
    β-六六六265223104—291455449142—513
    δ-六六六365323145—412苯并(b)荧蒽24526395.8—270
    七氯472333204—535苯并(k)荧蒽22224984.4—246
    艾氏剂277236123—301苯并(a)芘54.2526.78—70.5
    环氧七氯299298139—326并(1,2,3-c,d)芘10610231.8—136
    γ-氯丹19415993—21314714647.0—163
    α-氯丹90.78242—100苯并(g,h,i)苝401313115—441
    硫丹133924275—275
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    表 4  土壤中PAEs标准物质测定结果

    Table 4.  Determination results of standard samples(PAEs)

    化合物
    Compound
    标准值/ (mg·kg-1)
    Certified value
    测定值/ (mg·kg-1)
    Determined value
    回收率 /%
    Recovery
    RSD%
    邻苯二甲酸二甲酯71.539.8562.6
    邻苯二甲酸二乙酯90.763.2701.9
    邻苯二甲酸二丁酯16697.6591.6
    邻苯二甲酸丁基苄酯14673.7501.5
    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯157110702.0
    邻苯二甲酸二正辛酯134119892.8
    化合物
    Compound
    标准值/ (mg·kg-1)
    Certified value
    测定值/ (mg·kg-1)
    Determined value
    回收率 /%
    Recovery
    RSD%
    邻苯二甲酸二甲酯71.539.8562.6
    邻苯二甲酸二乙酯90.763.2701.9
    邻苯二甲酸二丁酯16697.6591.6
    邻苯二甲酸丁基苄酯14673.7501.5
    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯157110702.0
    邻苯二甲酸二正辛酯134119892.8
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    表 5  三种净化方式化合物的回收率和相对标准偏差结果

    Table 5.  Recovery and RSD of compounds with different methods

    化合物
    Compound
    回收率(RSD)/%
    Recovery
    化合物
    Compound
    回收率 (RSD)/%
    Recovery
    对照样
    Control
    低温分配净化
    LTPE
    固相萃取净化
    SPE -Florisil
    对照样
    Control
    低温分配净化
    LTPE
    固相萃取净化
    SPE -Florisil
    PCB2898(8.3)96(6.4)97(6.7)o,p'-DDT62(11.7)59(3.1)49(9.0)
    PCB52109(8.7)111(6.6)110(7.9)p,p'-DDD76(6.2)77(5.4)70(7.8)
    PCB101102(5.3)99(3.6)98(4.9)硫丹286(12.7)98(10.6)81(14.2)
    PCB81110(7.8)106(2)105(4.5)异狄氏剂醛64(7.1)65(5.7)62(13.2)
    PCB77114(8.5)113(3.1)109(7.1)p,p'-DDT97(12.6)92(4.3)85(3.7)
    PCB12398(5.7)96(4.8)98(8.2)硫丹硫酸酯87(8.7)90(8.7)81(9.9)
    PCB11891(6.1)92(5.6)93(7.6)甲氧滴滴涕93(5.9)91(4.6)72(2.5)
    PCB11490(7.0)91(4.7)89(5.5)异狄氏剂酮80(4.9)79(3.8)78(4.3)
    PCB153114(7.9)114(4.4)111(7.6)灭蚁灵56(9.9)55(10.2)52(2.1)
    PCB10593(7.8)94(5.1)94(5.4)96(7.2)97(3.6)100(9.1)
    PCB138113(7.8)113(5.4)112(8.9)苊烯65(8)68(6.6)65(7.8)
    PCB126111(8.7)108(5.8)108(8.6)94(6.3)97(2.3)96(3.7)
    PCB167103(6.8)101(4.7)99(6.5)108(4.9)108(3.3)104(4.8)
    PCB156108(7.8)108(5.3)106(7.4)115(6.5)107(1.8)95(3.7)
    PCB15774(7.6)70(3.8)70(7.2)78(6)77(3.3)77(6.5)
    PCB180105(6.0)100(4.5)101(6.9)荧蒽110(1.1)111(0.8)110(0.2)
    PCB169119(4.1)114(3.7)110(7.1)109(4.3)110(3.6)109(4.2)
    PCB189119(7.3)110(1.9)112(5.7)苯并(a)蒽84(9.4)81(6.1)80(7.5)
    α-六六六94(5.4)98(3.3)91(8.6)100(3.8)99(2.6)97(2.5)
    六氯苯74(5.6)75(2.5)69(7.8)苯并(b)荧蒽107(1.7)107(1.2)103(2.4)
    γ-六六六91(5.2)97(2.8)90(8.7)苯并(k)荧蒽114(4.7)112(3.3)106(3.7)
    β-六六六81(6.9)84(2.4)79(10.2)苯并(a)芘94(2.2)96(1.1)93(2.3)
    δ-六六六88(5.2)89(3.9)88(10.0)茚并(1,2,3-cd)芘95(4.3)96(1.5)91(5.7)
    七氯73(9.5)71(3.6)66(10.4)二苯并(a,h)蒽91(4.7)100(1.8)80(6.9)
    艾氏剂90(6.8)85(3.5)81(7.9)苯并(g,h,i)苝76(6.4)78(5.5)68(9.1)
    环氧七氯100(13)100(8.8)84(9.3)邻苯二甲酸二甲酯56(3.8)56(1.7)56(2.6)
    γ-氯丹85(10.8)82(5.5)75(7.4)邻苯二甲酸二乙酯71(5.2)70(0.1)72(1.9)
    α-氯丹96(9.2)90(6.2)89(9.6)邻苯二甲酸二丁酯65(5.5)59(0.9)64(0.3)
    硫丹172(3.1)71(1.7)68(7.0)邻苯二甲酸丁基苄酯54(4.9)50(3.2)51(1.5)
    p,p'-DDE90(8.8)94(2.9)83(6.6)邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯77(2.8)70(2.8)52(0.9)
    狄氏剂79(8.3)80(2.5)70(0.4)邻苯二甲酸二正辛酯90(6.1)89(1.9)63(1.1)
    异狄氏剂78(7.3)78(5.8)66(11.9)
    化合物
    Compound
    回收率(RSD)/%
    Recovery
    化合物
    Compound
    回收率 (RSD)/%
    Recovery
    对照样
    Control
    低温分配净化
    LTPE
    固相萃取净化
    SPE -Florisil
    对照样
    Control
    低温分配净化
    LTPE
    固相萃取净化
    SPE -Florisil
    PCB2898(8.3)96(6.4)97(6.7)o,p'-DDT62(11.7)59(3.1)49(9.0)
    PCB52109(8.7)111(6.6)110(7.9)p,p'-DDD76(6.2)77(5.4)70(7.8)
    PCB101102(5.3)99(3.6)98(4.9)硫丹286(12.7)98(10.6)81(14.2)
    PCB81110(7.8)106(2)105(4.5)异狄氏剂醛64(7.1)65(5.7)62(13.2)
    PCB77114(8.5)113(3.1)109(7.1)p,p'-DDT97(12.6)92(4.3)85(3.7)
    PCB12398(5.7)96(4.8)98(8.2)硫丹硫酸酯87(8.7)90(8.7)81(9.9)
    PCB11891(6.1)92(5.6)93(7.6)甲氧滴滴涕93(5.9)91(4.6)72(2.5)
    PCB11490(7.0)91(4.7)89(5.5)异狄氏剂酮80(4.9)79(3.8)78(4.3)
    PCB153114(7.9)114(4.4)111(7.6)灭蚁灵56(9.9)55(10.2)52(2.1)
    PCB10593(7.8)94(5.1)94(5.4)96(7.2)97(3.6)100(9.1)
    PCB138113(7.8)113(5.4)112(8.9)苊烯65(8)68(6.6)65(7.8)
    PCB126111(8.7)108(5.8)108(8.6)94(6.3)97(2.3)96(3.7)
    PCB167103(6.8)101(4.7)99(6.5)108(4.9)108(3.3)104(4.8)
    PCB156108(7.8)108(5.3)106(7.4)115(6.5)107(1.8)95(3.7)
    PCB15774(7.6)70(3.8)70(7.2)78(6)77(3.3)77(6.5)
    PCB180105(6.0)100(4.5)101(6.9)荧蒽110(1.1)111(0.8)110(0.2)
    PCB169119(4.1)114(3.7)110(7.1)109(4.3)110(3.6)109(4.2)
    PCB189119(7.3)110(1.9)112(5.7)苯并(a)蒽84(9.4)81(6.1)80(7.5)
    α-六六六94(5.4)98(3.3)91(8.6)100(3.8)99(2.6)97(2.5)
    六氯苯74(5.6)75(2.5)69(7.8)苯并(b)荧蒽107(1.7)107(1.2)103(2.4)
    γ-六六六91(5.2)97(2.8)90(8.7)苯并(k)荧蒽114(4.7)112(3.3)106(3.7)
    β-六六六81(6.9)84(2.4)79(10.2)苯并(a)芘94(2.2)96(1.1)93(2.3)
    δ-六六六88(5.2)89(3.9)88(10.0)茚并(1,2,3-cd)芘95(4.3)96(1.5)91(5.7)
    七氯73(9.5)71(3.6)66(10.4)二苯并(a,h)蒽91(4.7)100(1.8)80(6.9)
    艾氏剂90(6.8)85(3.5)81(7.9)苯并(g,h,i)苝76(6.4)78(5.5)68(9.1)
    环氧七氯100(13)100(8.8)84(9.3)邻苯二甲酸二甲酯56(3.8)56(1.7)56(2.6)
    γ-氯丹85(10.8)82(5.5)75(7.4)邻苯二甲酸二乙酯71(5.2)70(0.1)72(1.9)
    α-氯丹96(9.2)90(6.2)89(9.6)邻苯二甲酸二丁酯65(5.5)59(0.9)64(0.3)
    硫丹172(3.1)71(1.7)68(7.0)邻苯二甲酸丁基苄酯54(4.9)50(3.2)51(1.5)
    p,p'-DDE90(8.8)94(2.9)83(6.6)邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯77(2.8)70(2.8)52(0.9)
    狄氏剂79(8.3)80(2.5)70(0.4)邻苯二甲酸二正辛酯90(6.1)89(1.9)63(1.1)
    异狄氏剂78(7.3)78(5.8)66(11.9)
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  • 收稿日期:  2021-08-02
  • 录用日期:  2021-11-21
  • 刊出日期:  2022-12-27

微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱/质谱法同时检测土壤中63种持久性有机污染物

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  • 生态环境部华南环境科学研究所 ,广州,510655
基金项目:
中央级公益性科研院所基本科研业务专项(PM-zx703-202011-326)和国家重点研发计划《粤港澳大湾区污染场地安全利用保障技术与集成工程示范》(2019YFC 1803900)资助

摘要: 建立了土壤中18种多氯联苯、23种有机氯农药、16种多环芳烃和6种邻苯二甲酸酯同时实验处理和仪器测定的分析方法。10.0 g土壤样品经30 mL正己烷+丙酮(1+1)试剂于110 ℃微波萃取15 min,萃取液氮吹浓缩到0.5 mL后于−20 ℃保持4 h进行低温分配净化,使用气相色谱-质谱法进行测定。结果显示,63种化合物的方法检出限在0.1—2.2 μg·kg−1之间,测定下限在0.4—8.8 μg·kg−1之间;对两个浓度水平的土壤基质加标样品分别进行6次平行分析,测定结果的回收率在76%—119%之间,相对标准偏差在0.4%—10.6%之间。对相关土壤标准物质进行分析,测定结果均在化合物质控范围内。研究表明本方法快速简便,回收率高,重现性好,能满足土壤中63种POPs的检测要求。与常规的前处理净化相比,该方法操作简单,具备批处理优势,在分析大批量样品时,可提高工作效率,节省监测成本。

English Abstract

  • 多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)、氯苯类(CBs)、多环芳烃(PAHs)和邻苯二甲酸酯(PAEs)是典型的持久性有机污染物(POPs),广泛存在于环境中。土壤中的POPs可以通过挥发、扩散等方式在大气、地表水和地下水中相互迁移转换,并会通过生物积累最终会进入食物链,对生态环境和人类健康造成威胁[1-2]。因此,土壤中持久性有机污染物的研究历来是国内外关注的焦点。测定土壤中的POPs主要包括提取、浓缩、净化以及仪器测定等步骤,分析周期长,试剂和耗材消耗大,劳动投入强。国内外针对单一类有机污染物的检测方法比较成熟,近年来研究学者倾向多组分化合物的同步分析趋势 [3-7],但目前针对土壤中多种持久性有机污染物同时预处理和仪器测定的高通量分析方法报道尚少。国内现有的标准分析方法大都是针对某类化合物的分析[8-11],且土壤样品采集后一般要求6—10 d完成萃取,时效性要求高。随着国家对土壤环境管控越来越严,对土壤监测要求日渐增大,迫切需要开发土壤中多种POPs同时测定的高通量分析方法。

    传统的提取方式存在试剂用量大、萃取时间长、萃取提取效率低以及稳定性差等缺点,目前研究学者更倾向于使用快速、高效的方法萃取土壤中的有机污染物,微波辅助萃取技术试剂消耗低,仪器管道少,实验操作简单,并可同时处理多个样品,具批量处理优势,常用于土壤中的POPs的提取[12-17]。测定有机污染物常用的净化方式有酸洗、复合硅胶层析柱、凝胶渗透色谱、固相萃取等,酸洗或酸性硅胶净化效果好,但OCPs、PAHs和PAEs等化合物会被浓硫酸氧化,而凝胶渗透色谱仪设备投入高,且仪器管道较多,容易引入PAEs的污染;硅酸镁小柱具有普适性强、操作简便的优点,但是具有柱容量小的缺点[18-20]。低温分配技术(low-temperature partition extraction,LTPE)近年来被证明是性能优越的前处理手段[21],并在多种环境样品有机污染物的前处理中得到应用 [17,22-24]

    本文建立的微波辅助萃取-低温分配净化-气相色谱-质谱法,同时实验处理和检测土壤中的18种多氯联苯、23种有机氯农药(包括五氯苯和六氯苯)、16种多环芳烃和6种邻苯二甲酸酯。实验结果表明,该方法回收率高、平行性好,能满足土壤中63种POPs的检测分析要求,在分析大批量样品时,具批处理优势,显著提高工作效率。

    • 气相色谱-质谱联用仪(Thermo,TSQ 8000 EVO)、气相色谱-质谱联用仪(Waters,Micromass Quattro)微波萃取仪(Milestone,ETHOS UP 44位)、旋转蒸发仪(BUCHI,V-100)、氮吹仪(EYELA,MG-2200)、低温冰箱(海尔,DW-40W380)。正己烷、二氯甲烷、丙酮(Honeywell,农残级),硅酸镁固相萃取小柱(CNW,1 g,玻璃材质),微孔滤膜(安谱,0.22 μm),无水硫酸钠(广州牌化学试剂,分析纯),石英砂(广州牌化学试剂,分析纯)。

      16种多环芳烃混合标准品,23种OCPs混合标准品,18种PCBs混合标准品,6种邻苯二甲酸酯混合标准品,均购自Accustandard。提取内标:5种氘代多环芳烃混合标准品(包括D8-萘、D10-苊、D10-菲、D12-䓛、D12-苝),购自Accustandard;5种13C标记有机氯农药(包括13C-α-六六六、13C-γ-氯丹、13C-o,p'-DDE,13C-p,p'-DDD,13C-p,p'-DDT),购自CIL;5种13C标记多氯联苯(包括13C-PCB28、13C-PCB52、13C-PCB 101、13C-PCB153、13C-PCB180),购自CIL。进样内标:D10-芘,购自Accustandard ;13C-p,p'-DDE和13C-PCB138,购自CIL。

      土壤中18种PCBs有证标准物质(Sigma-Aldrich,CRM962),土壤中23种OCPs有证标准物质(ERA,093),土壤中16种PAHs有证标准物质(ERA,722),土壤中6种PAEs有证标准物质(东莞龙昌智能技术研究院,RUM001)。

    • 配制63种POPs6个浓度系列的标准曲线,PCBs浓度范围为0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5 μg·mL−1,提取内标和进样内标浓度均为0.1 μg·mL−1;OCPs浓度范围为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg·mL−1,提取内标和进样内标浓度均为0.5 μg·mL−1;PAHs和PAEs浓度范围为0.1、0.25、0.5、1.0、5.0、10.0 μg·mL−1,提取内标和进样内标浓度均为1.0 μg·mL−1

    • 土壤样品采集完毕在4 ℃以下、避光保存运输回实验室,去除石子、叶片等异物,混匀样品,称取10.0 g样品加入适量无水硫酸钠研磨至流沙状。将制备好的样品装入特氟龙材质的微波罐内,加入同位素提取内标,加入30 mL正己烷+丙酮(1+1)混合试剂,在115 ℃条件下微波萃取15 min。提取液旋转蒸发浓缩后,用正己烷转溶并继续旋蒸浓缩至1 mL左右,然后氮吹至0.5 mL左右,于-20 ℃冰箱静置4 h,取上清液或使用微孔滤膜过滤后,转移到进样瓶内,加入进样内标,待测。

    • 气相色谱条件:色谱柱为 Rxi-XLB(30 m×0.25 mm×0.25 μm,RESTEK);进样口温度为280 ℃;载气为高纯氦气(99.999%);柱流速为1.0 mL·min−1;进样量1 μL,不分流进样;升温程序为70 ℃(保持2 min),以25 ℃·min−1升温至140 ℃,再以10 ℃·min−1升温至240 ℃,5 ℃·min−1升温至280 ℃(保持4 min),最后10 ℃·min−1升温至320 ℃(保持5 min)。

      质谱条件:离子源为EI源;电子能量70 eV;离子源温度300 ℃,传输线温度300 ℃,选择离子扫描模式,同位素内标法定量。表1列出了18种PCBs、23种OCPs、16种PAHs和6种PAEs及内标物的保留时间、定量离子、定性离子和定量关系。

    • 本研究所采用的低温分配技术是依据相似相溶的原理,在低温条件下,极性较强的杂质在弱极性的有机溶剂(正己烷)中溶解度迅速降低而解析出来,再借助微孔滤膜过滤,达到去除杂质的目的;冷冻时间和萃取剂对化合物的溶解性是影响低温分配的重要因素[20,25],选择正己烷为低温分配实验时的有机溶剂,在-20 ℃条件下设计0、1、2、3、4、6、8、16 h时间梯度,全扫描模式测定化合物色谱峰信噪比的变化。如图1所示,随着保存时间的延长,绝大部分化合物色谱峰的信噪比在4 h左右能提高1.5—3倍,4 h后延长时间信噪比呈略有波动状态但无显著差异,推测是4 h后低温分配达到了相态平衡,这与文献中-20 ℃保持3 h为最佳萃取条件的结论相近[26]。因此,本研究在低温分配净化时,用于冷冻样品的时间为4 h。

    • 测定6个不同浓度水平的POPs混合标准曲线,化合物的相对响应因子(relative response factor,RRF)的相对标准偏差结果(表2)均小于20%,具有良好的线性关系。对PCBs含量为1 μg·kg −1,OCPs含量为5 μg·kg−1,PAHs和PAEs含量为10 μg·kg−1的石英砂空白加标进行8次平行分析,计算测定结果的2.998倍标准偏差作为方法检出限,以4倍方法检出限作为测定下限。对两个浓度水平的土壤基质加标样品分别平行分析6次,计算样品的精密度和准确度。

      测定结果(表2)显示,当取样量为10.0 g,最后定容在0.5 mL时,PCBs的方法检出限在0.1—0.2 μg·kg−1之间,测定下限在0.4—0.8 μg·kg−1之间,含量为2.0 μg·kg−1和5.0 μg·kg−1的土壤基质加标回收率范围为96%—114%,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为0.9%—4.1%。OCPs的方法检出限在0.3—1.5 μg·kg−1之间,测定下限在1.2—6.0 μg·kg−1之间,含量为10.0 μg·kg−1和50.0 μg·kg−1的土壤基质加标回收率范围为78%—119%,RSD为1.0%—10.6%。PAHs的方法检出限在0.4—1.9 μg·kg−1之间,测定下限分别在1.6—7.6 μg·kg−1之间,含量为20.0 μg·kg−1和200 μg·kg−1的土壤基质加标回收率范围为76%—111%,RSD为0.4%—3.8%。PAEs的方法检出限在1.0—2.2 μg·kg -1之间,测定下限在4.0—8.8 μg·kg -1之间,含量为20.0 μg·kg−1和200 μg·kg−1的土壤基质加标回收率范围为91%—116%,RSD为1.7%—4.8%。该方法的校准曲线、方法检出限、精密度和准确度均满足土壤中相关化合物测定的检测要求[8-11]

    • 实际土壤样品平行分析3次,测试结果,同位素标记的提取内标回收率范围为79%—119%。18种PCBs均未检出,大部分OCPs未检出,只有δ-六六六、p,p'-DDE、p,p'-DDD、p,p'-DDT检出,浓度范围为0.5—14.5 μg·kg−1(RSD:1.9%—7.0%),16种PAHs检出率100%,浓度范围为28.0—400 μg·kg−1(RSD:0.2%—11.1%),PAEs检出指标有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁基卞基酯和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯,浓度范围为1.5—10.5 μg·kg−1(RSD:0.7%—1.5%)。用本方法对PCBs、OCPs、PAHs和PAEs的土壤标准物质进行分析(n=3),PCBs、OCPs和PAHs测定结果均在合格区间内(表3),土壤中的PAEs有证标准物质只给出扩展不确定度,未给出合格区间,测定结果(表4)目标物回收率在50%—89%之间,RSD在1.5%—2.8%之间。

    • 选择相关环境检测标准推荐的硅酸镁小柱固相萃取净化与本实验方法进行净化效果比较,并使用土壤有证参考物质0.5 mL的萃取浓缩液,作为不净化对照样,固相萃取净化方法参考HJ835选择玻璃材质的硅酸镁小柱(1 g),低温分配净化试验按照前述步骤,每种净化方法分别进行3次平行分析。

      土壤有证参考物质测定结果显示(表5),目标物的回收率在49%—119%之间,同一化合物的不同处理方式其回收率无显著差异,并且PCBs、OCPs和PAHs均在合格区间内,PAEs的有证标准物质未给出合格区间,回收率在50%—90%;回收率结果基本呈现不净化对照(54%—119%)>低温分配净化(50%—114%)>硅酸镁固相萃取净化(49%—112%)的趋势。表明,实验流程变长,操作变多,目标物的损失会增加。测定结果相对标准偏差显示,不净化对照(1.1%—13.0%)与低温分配净化(0.1%—10.6%)的RSD普遍较小,硅酸镁固相萃取净化(0.3%—13.2%)的RSD结果普遍较大。推测是可能是因为实验步骤的延长,导致目标物测试的平行性变差所致。

      从化合物色谱峰的信噪比分析,与不净化对照相比,低温分配净化和固相萃取净化可提高1.5—3倍的信噪比,结果见图2。说明,萃取液经过低温分配后,能降低干扰,提高色谱峰的信噪比,且与硅酸镁固相萃取净化效果相当。样品前处理过程存在试剂使用量大、处理周期长、会引入PAHs和PAEs干扰等问题,本研究比较了索氏提取-固相萃取净化、微波萃取-固相萃取净化和微波萃取-低温分配净化的空白结果(图3),对于空白测试检出率较高的化合物尤其是萘、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯等,微波萃取-低温分配净化方法可明显降低空白干扰。

      综上所述,低温分配净化方法处理方式简单,同时减少试剂与耗材的投入,简化实验流程,且部分方法有效性结果更有优势,比如平行样品重复性、实验空白均优于硅酸镁固相萃取法。同传统的净化方法相比,该方法尤其适合大批量样品(比如样品数量在100个以上)的快速净化。

    • 本研究采用微波辅助提取-低温分配净化气相色谱-质谱法同时测定土壤中的63种持久性有机污染物(18种多氯联苯、23种有机氯农药、16种多环芳烃和6种邻苯二甲酸酯),方法有效性结果满足相关环境标准方法的检测要求,同时提高了样品分析测试的效率,降低监测成本,尤其适合大批量样品的快速分析,是一种值得推广的分析方法。

    参考文献 (26)

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