轉載——西部論叢 2018年9期
快速溶劑萃取/氣相色譜法測定土壤中可萃取石油烴
2018-09-04 14:08:52 西部論叢 2018年9期
陳容 蔣舒 卜華君 巫曉燕 董潔
摘 要：本文建立了快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（gc-fid）測定土壤中c10～c40的石油烴類物質的方法?？疾炝?種不同區(qū)域土壤中石油烴類物質的含量。在12.4～930μg/ml濃度范圍內c10～c40組標準曲線線性關系良好，相關系數(shù)r為0.9993；用濃度為12.4μg/ml的標準溶液驗證重復性，重復進樣6針，峰面積重現(xiàn)性良好，rsd為8.54%。該方法可用于污染土壤中沸點為175℃-525℃石油烴類物質的定量測定。
關鍵詞：土壤c10～c40石油烴類物質快速溶劑萃取氣相色譜
總石油烴（totalpetroleumhydrocarbon，tph）又稱礦物油（mineraloil），是環(huán)境中普遍存在的有機污染物之一。石油烴污染土壤的治理一直是研究的熱點。目前，石油烴含量的測定方法主要包括重量法、紅外光度法、色譜法等[1-3]。但無論采用何種具體的檢測方法，其關鍵均在于對土壤樣品的預處理，繼而再選擇滿足要求的測定方法。
索氏萃取法作為較為成熟的預處理技術，國內有關索氏萃取法的文獻報道很多[4-7]，但提取時間長、溶劑耗費量大、回收率低。加速溶劑萃取法（ase）是在較高的溫度和壓力下用溶劑快速萃取目標成分的方法，該方法加速分析進程、減少使用有機溶劑，自動化程度高。barra等[8]曾以ch3h6o/c6h12（v：v=1：1）為萃取劑，利用ase有效地檢測了土壤中的pahs。李建勇等[9]以ch2cl2作萃取劑，比較了快速溶劑萃取儀和超聲法萃取土壤中石油烴的效果。本文采用快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（gc-fid），建立了一種測定污染土壤中可萃取石油烴類物質含量的方法。
1 實驗部分
1.1主要儀器設備和試劑
氣相色譜儀-fid檢測器（島津nexisgc-2030）；冷凍干燥機（新芝scientz-10nd）；快速溶劑萃取儀（維科托-vfse-6）；xcelvap全自動氮吹濃縮儀（美國horizon）；固相萃取儀（美國supelco）。
色譜柱：rtx-5（30m×0.25mm×0.25um）；
硅酸鎂吸附柱（1g/6ml弗羅里硅土）。
試劑：丙酮、二氯甲烷、正己烷（農殘級，美國fisher公司），正構烷烴標準溶液液：含c10～c40等正構烷烴的混合物（美國supelco公司）。
1.2快速溶劑萃取條件
萃取溶劑：正己烷/丙酮（1：1v）；萃取溫度：160℃；萃取壓力：10mpa；預熱時間：180s；加熱時間：480s；萃取時間：300s；淋洗體積：60%；循環(huán)次數(shù)：1次；收集時間：100s。
1.3分析條件
色譜柱：rtx-5（30m×0.25mm×0.25um）；柱溫程序：60℃（1min）_10℃/min_330℃（12min）；進樣口溫度：320℃；進樣方式：不分流；高壓進樣：250kpa；進樣量：1μl；載氣：氦氣；載氣控制方式：恒線速度，36cm/sec；檢測器溫度：330℃。
1.4樣品前處理
1.4.1凍干
因土壤樣品含有較多的水分，為準確稱重，須干燥處理。本實驗采取-50℃冷凍干燥，以防被測組分損失。凍干后研磨過100目篩，裝棕色玻璃瓶待用。
1.4.2提取
稱取10g過篩后的樣品放入研缽，加入10g進行研磨均勻，將研磨好的樣品放入快速溶劑萃?。╝se）裝置，用正己烷/丙酮（體積比1：1）進行萃取。
1.4.3濃縮提取液
將上述萃取液移入氮吹濃縮瓶，進行氮吹，濃縮至約2ml，待凈化。
1.4.4凈化提取液
依次用10ml正己烷/二氯甲烷（體積比1：4）、10ml正己烷活化凈化小柱；待柱上正己烷近干時，將濃縮液全部轉移至凈化住中，用約2ml的正己烷洗滌濃縮瓶，洗滌液一并上柱，用12ml正己烷/二氯甲烷（體積比1：4）進行洗脫，靠重力自然流下，收集洗脫液于濃縮瓶中。
1.4.5濃縮定容
用氮吹儀濃縮上述淋洗液，濃縮至小于1ml，濃縮液用正己烷定容至1.0ml，待測。
1.6結果與計算
樣品中tph的積分時間段是正構烷烴校正標準中c10的色譜峰起始時間至c40的色譜峰結束時間。以峰面積定量，峰的積分條件與正構烷烴校正標準的相同。
w―土壤中石油烴類物質的質量，mg/kg；
a―標準曲線計算得到的石油烴類物質的質量濃度，μg/ml；
v―土壤樣品定容的體積，1ml；
m―稱取的土壤樣品質量，10g。
2 結果與討論
2.1標準色譜圖及標準曲線
配制濃度為12.4、31.0、77.5、155、310、620、930μg/mlc10～c40正構烷烴標準溶液。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，制作標準曲線。c10～c40正構烷烴的組標準曲線如圖1所示，標準曲線相關系數(shù)為0.9993。31種正構烷烴色譜圖如圖2所示。
2.2檢出限、精密度和準確度
方法檢出限按下述公式計算：mdl=s×t（n～1，0.99）樣品體積為10g，濃縮至1.0ml進樣時，本方法檢出限為1.2mg/kg。
在12.4～930μg/ml濃度范圍內c10～c40石油烴類物質的組標準曲線相關系數(shù)r為0.9993，12.4μg/ml連續(xù)進樣6針，峰面積重現(xiàn)性良好rsd為8.54%。
在實驗室配制的7個空白樣品10g中加入c10～c40石油烴類標準物質50μg，做回收率試驗，結果表明石油烴類加標回收率在80.0%～92.5%。
2.3實際樣品測定
測定了3種不同區(qū)域土壤樣品（1號、2號和3號）中保留時間介于c10～c40的石油烴類物質，土壤樣品中石油烴類物質的質量計算結果如表1所示，3個土壤樣品的色譜圖見圖3、圖4和圖5。
分析結果表明，本方法測定土壤實際樣品準確度及精密度均達到要求。
3 結論
綜上所述，快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（gc-fid）測定土壤中沸點較高（175℃～525℃）、碳數(shù)在c10～c40的石油烴類，前處理方法簡便，定量結果準確，靈敏度高。
參考文獻：
[1] reddycmquinnjg.gc-msanalysisoftotalpetroleumhydrocarbonsandpolycyclicaromatichydrocarbonsinseawatersamplesafterthenorthcapeoilspill[j].marinepollutionbulletin，1999，38（2）：126—135
[2] daghbouchey，garriguess，morales-rubioa，de1aguardiam.evaluationofextractionalternativesforfouriertransform infraredspectrometricdeterminationofoilandgreasesinwater[j].analyticachimicaacta，1997，345（1）：161-171
[3] xingl.identificationandremediationofthemarineoil-spill[j].contemporarychemicalindustry，2009，38（5）：530-53
[4] 潘峰，陳麗華，付素靜，梁俊寧，馬金珠.石油類污染物在隴東黃土塬區(qū)土壤中遷移的模擬試驗研究[j].環(huán)境科學學報，2012，32（2）：410–418
[5] 張謙棟，劉敏，歐冬妮，楊毅，李勇.不同萃取方法對長江口邊灘多環(huán)芳烴萃取效果的影響[j].環(huán)境污染與防治，2011，33（10）：15–18
[6] 卜慶偉，王亮，張枝煥，李海兵.天津表層土中飽和烴污染物的組成與分布特征[j].生態(tài)環(huán)境，2007，16（2）：296–304
[7] 孫劍英，劉五星，駱永明，丁琳琳，馬婷婷，黃玉娟，徐旭士，李振高.氣相色譜-質譜法測定含油污泥污染土壤中的多環(huán)芳烴[j].土壤，201345（1）：111–115
[8] barrar，poppp，quirozr，bauerc，cidh，tumplingwv.persistenttoxicsubstancesinsoilsandwatersalonganaltitudinalgradientinthelajariverbasin，centralsouthernchile[j].chemosphere，2005，58（7）：905–915
[9] 李建勇，李曉明，王飛，包海英，謝文軍.利用快速溶劑萃取儀測定土壤中總石油烴[j].分析測試學報，2012，31（12）：242–245
陳容（1983.10.06）女，漢族，四川達州人，碩士研究生
中級職稱，從事化學分析工作?，F(xiàn)就職于四川沐萱環(huán)境監(jiān)測科技有限公司