土壤中多氯联苯检测方案(快速溶剂萃取)

Channel_1 ASE-GC-ECD 法测定土壤中的多氯联苯 车金水梁立娜 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 1.简介 多氯联苯 (polychlorinated biphenyls， PCBs) 是联苯在高温下氯化形成的化合物，因其有良好的绝缘性、导热性和惰性而广泛用于电力、塑料、油漆行业。同时，含有苯环和氯原子的分子结构又决定了它的低水溶性、化学稳定性和生物毒性。多氯联苯已被列入了《斯德哥尔摩公约》POPs 名单，许多国家将其划为优先控制污染物。美国环境保护局(EPA)对土壤中多氯联苯测定方面有 EPA 8082A、EPA3665A等方法2。 加速溶剂萃取技术 (Accelerated Solvent Extraction， ASE) 是在较高的温度(40℃-200℃)和高压(1500psi)下用溶剂萃取固体或半固体样品的样品前处理方法。ASE 具有萃取效率高，速度快、溶剂用量少等优点。目前， ASE 广泛应用于环境、食品、药物等领域。EPA3545A 方法即为采用 ASE 对环境样品中多种有机污染物进行提取的前处理方法3。 本文采用 ASE 对土壤进行提取，结合 Thermo Scientific 最新的 TRACE 1310 GC 对土壤中7种多氯联苯进行分析检测。该方法操作简单，速度快，灵敏度高等优点。 2.实验材料 2.1仪器与试剂 2.1.1仪器 Trace 1310 GC 气相色谱仪，配 ECD 检测器 (Thermo Fisher Scientific)； Triplus RSH 自动进样器(Thermo Scientific)； TG-5MS 色谱柱(30mx0.25 mmx0.25 um) (Thermo Fisherscientific)。 2.1.2试剂 多氯联苯混合标准溶液 (PCB-28、PCB-52、PCB-101、PCB-118、PCB-138、PCB-153、PCB-180)购自上海安谱科学仪器有限公司；其他实验常见有机试剂均为Fisher 公司提供。 2.2样品前处理 精确称取样品 10g，加入硅藻土适量，混合均匀，转至底层垫有纤维素膜的萃取池(22mL)中，按表1加速溶剂萃取条件萃取。萃取完成后萃取液氮吹浓缩至近干，加5 mL正己烷复溶。 于浓缩液加入0.5 mL 浓硫酸， 涡旋 1 min， 静置至分层(如有需要离心5min)， 弃去浓硫酸层。重复上述步骤数次，至硫酸层和有机层均无色，弃去浓硫酸层。在净化后的有机层中加入1mL硫酸钠水溶液(10%)，涡旋1min， 静置分层，取上层清液分析。 表1ASE萃取条件 条件 参数 溶剂 丙酮：正己烷=1：1 温度 100℃ 加热时间 5min 静态萃取时间 5min 循环次数 2 吹扫体积 60% 吹扫时间 120s 总萃取时间 20 min 总萃取液体积 30 mL 2.3色谱条件 色谱条件：色谱柱： TG-5MS (30 mx0.25 mmx0.25 um)；柱温：100℃(1min)， 15℃/min到180℃(0 min)， 5℃/min 到260℃(2min)， 最后20℃/min 到310℃ (3 min)；不分流进样，分流时间1 min； 进样口口度：260℃；载气：氮气(99.999%)，恒流模式，1mL/min。ECD 检测器温度：280℃；尾吹气：15 mL/min。液体进样模式，进样量：：1pL. 3.结果与讨论 3.1标准品色谱图 图1标准溶液色谱图(100pg/L) 3.2线性、检出限及 RSD 配置混合标准溶液，各浓度分别为：10.0、20.0、40.0、100.0和200.0 ug/L，采用上述方法分别进样分析，考察各组分在10.0-200.0 mg/L 浓度范围内的线性。实验结果表明7种组分在10.0-500.0 mg/L 线性关系良好，线性相关系数均大于 0.999(见表2及图2)。对同一样品连续进样7针， RSD 在0.45-1.54%之间，重复性良好。同时以三倍信噪比计算各组分检出限，各组分检出限在0.05-0.21 mg/L 之间(见表2)。 表2保留时间、线性及检出限数据 序号 化合物 保留时间 线性方程 R 检出限 RSD/% /min /% /ug/L (n=7) 1 PCB-28 12.720 Y=0.0163+0.0025X 0.9996 0.11 0.68 2 PCB-52 13.717 Y=0.0088+0.0015X 0.9997 0.21 1.54 3 PCB-101 16.435 Y=0.0247+0.0030X 0.9994 0.11 1.10 4 PCB-118 18.485 Y=0.0581+0.0058 X 0.9993 0.06 0.46 5 PCB-138 19.228 Y=0.0603+0.0062X 0.9994 0.06 0.52 6 PCB-153 20.165 Y=0.0559+0.0056X 0.9993 0.07 0.45 7 PCB-180 22.427 Y=0.0624+0.0089X 0.9996 0.05 0.75 PCB-28 External PCB-52 External Channel_1 0.600 0.350 kHz*min kHz*min 图2 7种多氯联苯线性 图3仪器重现性色谱叠加图(n=7) 3.6实际样品测试及加标回收 采集5种不同质地的土壤，采用本方法对样品进行检测。实验结果表明：本方法能够成功对5个样品中的7种多氯联苯进行检测，没有出现色谱峰干扰情况。 同时本实实对同一样品各取三份，分别进行加标回收率实验，加标浓度为25、50、100 ug/L，考察7种多氯联苯的加标回收情况。实验结果表明各组分的加标回收率均在 75.14-102.91%之间，符合日常分析检测的要求(表3)。 表37种多氯联苯加标回收率 序号 化合物 25 pg/L/% 50 ug/L/% 100ug/L7% 1 PCB-28 79.94 81.17 89.73 2 PCB-52 83.36 80.12 102.91 3 PCB-101 75.14 82.96 90.72 4 PCB-118 77.21 84.16 92.78 5 PCB-138 77.44 84.45 92.66 6 PCB-153 78.99 84.75 93.92 7 PCB-180 80.77 86.22 92.26 图4样品及样品加标色谱图(加标量50 pg/L) 图4样品及不同加标量色谱叠加图(加标量分别为25、50、100 pg/L) 4.总结 1.采用 Thermo Fisher Scientific 全新一代 TRACE 1310 GC 进行实验，仪器灵敏度高，重现性好，能够满足土壤样品中痕量多氯联苯的分析检测。 2.本方法 ASE 对土壤样品进行提取，一个样品只需要 20min， 30mL 溶剂即可完成。大大节省了前处理所消耗的时间及溶剂，且仪器自动化程度。 ( 参考文献 ) ( [1]张雪莲，骆永明，滕应等.长 江三 角洲某电子垃圾拆解区土壤中多氯联苯的残留特征[].土壤，2009，41(4)： 588~593. ) ( [2 ] 刘雯，李娟. 微 波萃取-双 ECD 气相色目法测定土壤中的多 氯 联苯[J].中国环境监 测 ，2007，23(2)：11-16. ) ( [3] EPA Method 3545A Pressurized Fluid E x traction (PFE)[S]. ) 多氯联苯（polychlorinated biphenyls, PCBs）是联苯在高温下氯化形成的化合物，因其有良好的绝缘性、导热性和惰性而广泛用于电力、塑料、油漆行业。同时，含有苯环和氯原子的分子结构又决定了它的低水溶性、化学稳定性和生物毒性[1]。多氯联苯已被列入了《斯德哥尔摩公约》POPs 名单，许多国家将其划为优先控制污染物。美国环境保护局（EPA）对土壤中多氯联苯测定方面有 EPA 8082A、EPA3665A 等方法[2]。加速溶剂萃取技术（Accelerated Solvent Extraction，ASE）是在较高的温度（40 ℃—200 ℃)和高压（1500 psi)下用溶剂萃取固体或半固体样品的样品前处理方法。ASE 具有萃取效率高，速度快、溶剂用量少等优点。目前，ASE 广泛应用于环境、食品、药物等领域。EPA3545A 方法即为采用 ASE 对环境样品中多种有机污染物进行提取的前处理方法[3]。本文采用 ASE 对土壤进行提取，结合 Thermo Scientific 最新的 TRACE 1310 GC 对土壤中 7 种多氯联苯进行分析检测。该方法操作简单，速度快，灵敏度高等优点。1. 采用 Thermo Fisher Scientific 全新一代 TRACE 1310 GC 进行实验，仪器灵敏度高，重现性好，能够满足土壤样品中痕量多氯联苯的分析检测。2. 本方法 ASE 对土壤样品进行提取，一个样品只需要 20min，30mL 溶剂即可完成。大大节省了前处理所消耗的时间及溶剂，且仪器自动化程