CN105158395A - 一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法。其主要步骤包括：称取一定量的土壤样品，用滤纸包好放入萃取装置；用萃取溶剂对土壤样品进行提取，得到提取液；将上述步骤中得到的提取液定量加入容量瓶，在容量瓶中再加入一定浓度的内标中间使用液和替代物得到混合液1；用固相微萃取装置对混合液1进行二次萃取、净化、浓缩得到混合液2；用固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪装置对混合液2进行分析；重复测定平行样品和梯度加标样品，计算检出限和准确度。本发明首次将固液萃取与固相微萃取耦合，适用于分析土壤中痕量半挥发性有机物，且成本低、工作量小，检测限低。

Description

一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法

技术领域

本发明涉及一种应用于痕量有机物分析的萃取方法，具体涉及一种用于分析土壤中半挥发性有机物的固液萃取耦合固相微萃取的分析方法。

背景技术

半挥发性有机物是一大类较挥发性有机物挥发性较慢的有机物，它们更容易在土壤、空气、生物等介质中迁移转化，长期存在土壤中，通过生物富集而危害人体健康；其环境归宿通常是土壤和沉积物，这类有机物的共性是脂溶性、易溶于有机溶剂，但也有极性较强的微溶于水（如苯胺、酯类、醛酮类等）。由于半挥发性有机物的分子量大、沸点高，因此在环境中较挥发性有机物更难降解、存在的时间会更长。狭义上看，这类有机物成千上万，其环境危害因其理化、毒理性不同也是不尽相同的；人们更关注那些具有生理毒性、致癌性、致基因突变性、致畸性、持久性及属环境激素的半挥发性有机物。

目前国内土壤/沉积物对有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯等优先控制有机物的分析方法上不健全，现有方法也较为落后；随着科技的进步和环境科学的发展，更多有毒有害需要控制的半挥发性有机物会被发现和研究，必须有一种可以普遍适用于土壤中半挥发性有机物的分析方法。

有文献报道半挥发性有机物的前处理方法目前有索氏提取、自动索氏提取、超声提取、微波萃取、加速溶剂萃取、超临界流体提取等方法；固液萃取后还要进行净化、浓缩等一系列处理，该分析方法消耗溶剂量大，费时费力。因此为了改变这种繁杂的样品处理方法，发明了一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法；而且通过检索发现国内外文献没有关于采用方法对水中有机物进行固相微萃取耦合固相萃取分析方法的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：现有的土壤中半挥发性有机物的分析方法，检测限普遍较高，无法在自然状况下对土壤中半挥发性有机物进行分析；或者分析过程非常费时费力。

本发明为克服现有技术的不足，特提供一种应用于痕量有机物分析的固液萃取耦合固相微萃取技术的分析方法，其包括如下步骤：（1）称取一定量土壤样品，用滤纸包好放入萃取装置；重复以上步骤，得到一系列平行样品。

（2）将丙酮和二氯甲烷（配置比例为1:1，且在使用前均已经进行脱气处理）按比例混合后配成萃取溶剂对土壤样品进行提取，得到提取液。

（3）将步骤（2）中得到的提取液量取一部分加入容量瓶，在容量瓶中再加入内标中间使用液（内标贮备液浓度为2mg/mL，包含如下组分：菲-d10，萘-d12，芘-d12，1,4-二氯苯-d4，浓度均为10ug/ml）和替代物（硝基苯-d5，2-氟联苯，苯酚-d5，三联苯-d14，浓度均为10ug/ml），得到混合液1；然后等梯度量取提取液加入容量瓶，在容量瓶中分别加入内标中间使用液和替代物，得到梯度加标样品。

（4）用固相微萃取装置对步骤（3）中得到的混合液1进行二次萃取、净化、浓缩,得到混合液2。

（5）用固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪装置对步骤（4）中得到的混合液2中的成分组成及其浓度进行分析。

（6）将步骤（1）中平行样品分别按照步骤（2）至步骤（5）的操作流程进行测定；将步骤（3）中的梯度加标样品分别按照步骤（4）至步骤（5）的操作流程进行测定；将测定结果计算得出检出限和准确度。

本发明通过耦合固液萃取与固相微萃取两种方法，实现在现有技术基础上大大降低土壤中痕量半挥发性有机物分析过程的成本和工作量。同时将该方法的检测限保持在0.1-0.3ug/ml之间，整个分析过程，24种半挥发性有机物在土壤中浓度与仪器响应的相关系数(R)在0.9932以上。有效解决了土壤样品在采集后进行样品分析时，样品处理复杂的问题。

具体实施方式

以下结合实施例本发明做进一步描述，但不作为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。

实施例：1）称取20g样品（样品配置方法附后），用滤纸包好放入索氏提取、加速溶剂萃取等装置。

2)萃取溶剂用丙酮、二氯甲烷(农药残留分析纯级，在使用前应先进行脱气，各150mL）对土壤样品进行提取，得到提取液300mL。

3）从提取液中取出5ml放入容量瓶中，在容量瓶中加入100ul内标中间使用液（内标贮备液2mg/mL，菲-d10，萘-d12，芘-d12，1,4-二氯苯-d4）和替代物(硝基苯-d5，2-氟联苯，苯酚-d5，三联苯-d14)，使内标和替代物浓度均为为10ug/ml。

4)用固相微萃取装置对加入内标和替代物的5mL提取液进行二次萃取、净化、浓缩。

5）固相微萃取装置与气相色谱-质谱仪联用，进行样品分析。

6）多次重复测定平行样品和梯度加标样品（各五个点），计算检出限和准确度。

附：样品配置方法：采用环境样品分析中较先进的四级杆技术，选择24种半挥发性有机物的质谱特征进行定性定量分析。

准确配制含有24种半挥发性有机物（1,2,3-三氯苯，1,2,4,-三氯苯，1,3,5-三氯苯，1,2,3,4-四氯苯，1,2,3,5-四氯苯，1,2,4,5-四氯苯，六氯苯，硝基苯，对二硝基苯，间二硝基苯，邻二硝基苯，2,4-二硝基甲苯，2,4,6-三硝基甲苯，对硝基氯苯，间硝基氯苯，邻硝基氯苯，2,4-二硝基氯苯，2,4-二氯苯酚，2,4,6-三氯苯酚，五氯苯酚，苯胺，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯，苯并(a)芘）的土壤20g。

下面工作分四步进行，第一步，将扫描类型设定为全扫描scan模式，scanmode设定为msmode，采用MS作为检测器，扫描质量范围：35—450amu；离子化能量：70eV；四级杆温度设定为150℃，离子源温度设定为280℃，接口温度设定为280℃，溶剂延迟时间：5min；调谐方式：DFTPP，其他设置均采用仪器默认设置。

第二步，进样，获得质谱图后，选择每一个化合物的最大丰度离子，进行标准谱库谱图检索；第三步，用质谱图中主离子作为定量离子的峰面积或峰高定量，内标法定量，当样品中目标物的主离子有干扰时，可以使用特征离子定量；第四步，绘制各个化合物的标准曲线。

测定条件：GC-MS为AgilentScientific公司生产的5977A-7890B(U.S.A)。

气相部分：色谱柱为毛细管柱DB-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)(5%-苯基-95%甲基聚硅氧烷；固定液)。载气为氦气，柱流量为恒流，流速为1ml/min。升温程序是：起始35℃，保持2min，15℃/min升至150℃，保持5min，3℃/min升至290℃，保持1min。进样量为1μl。

质谱部分：采用化学电离的电离方式，传输线温度280℃；离子源温度280℃，离子碎片扫描模式为Scan(全扫描模式)。

综合该方法步骤质控数据，24种SVOCs在0.5-50ug/ml的加标浓度范围内，加标浓度与仪器响应大小的相关系数均大于0.9935，表明该步骤在较宽的浓度范围内仍具有一定线性；在10ug/ml的加标浓度下，24种SVOCs的回收率在46.2％到125.7％之间，表明整个分析过程中，SVOCs的损失量低，无外源性污染；重复5次做样，24种SVOCs的相对标准偏差在6.7％至15.2％之间，表明该分析方法稳定；采用该方法分析水样，24种SVOCs的检测限在0.1-0.3ug/ml之间。

检测结果显示，该方法对于实际土壤样品中的SVOCs测定，具有检测限低，工作量小的优点。这说明改进的固相微萃取方法简单、经济、有效，可以用于低浓度小体积环境样品分析。本发明结合其他色谱测定方法，可以广泛应用于其他相关的有机物分析。

Claims (5)

1.一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法，其包括如下步骤：（1）称取一定量土壤样品，用滤纸包好放入萃取装置；重复以上步骤，得到一系列平行样品；（2）将丙酮和二氯甲烷按比例混合后配成萃取溶剂对土壤样品进行提取，得到提取液；（3）将步骤（2）中得到的提取液量取一部分加入容量瓶，在容量瓶中再加入内标中间使用液和替代物，得到混合液1；然后等梯度量取提取液加入容量瓶，在容量瓶中分别加入内标中间使用液和替代物，得到梯度加标样品；（4）用固相微萃取装置对步骤（3）中得到的混合液1进行二次萃取、净化、浓缩,得到混合液2；（5）用固相微萃取装置和气相色谱-质谱仪装置对步骤（4）中得到的混合液2中的成分组成及其浓度进行分析；（6）将步骤（1）中平行样品分别按照步骤（2）至步骤（5）的操作流程进行测定；将步骤（3）中的梯度加标样品分别按照步骤（4）至步骤（5）的操作流程进行测定；将测定结果计算得出检出限和准确度。

2.根据权利要求1所述的一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法，其特征在于步骤（1）中的萃取装置为索氏提取、加速溶剂萃取装置中的一种或全部。

3.根据权利要求1所述的一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法，其特征在于步骤（2）中的萃取溶剂丙酮和二氯甲烷均为农药残留分析纯级，配置比例为1:1，且在使用前均已经进行脱气处理。

4.根据权利要求1所述的一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法，其特征在于步骤（3）中的内标中间使用液中的内标贮备液浓度为2mg/mL，其中内标中间使用液包含如下组分：菲-d10，萘-d12，芘-d12，1,4-二氯苯-d4，浓度均为10ug/ml；替代物包含如下组分：硝基苯-d5，2-氟联苯，苯酚-d5，三联苯-d14，浓度均为10ug/ml。

5.根据权利要求1所述的一种固液萃取耦合固相微萃取的土壤分析方法，其特征在于步骤（6）中的平行样品和梯度加标样品数量均不低于5。