盧亞玲， 蔣 卉， 肖加加， 王新建， 何志帥， 劉文杰*

(1.塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2.塔里木盆地生物資源保護(hù)利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300)

鄰苯二甲酸酯(PAEs)又稱酞酸酯，是世界上生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的人工合成有機(jī)化合物之一[1]，主要用作塑料增塑劑[2]。研究表明，PAEs一旦進(jìn)入人體，易引起肝、腎、肺及心臟、生殖等多組織系統(tǒng)的中毒[3，4]。目前，PAEs已經(jīng)成為全球最普遍的污染物之一，在土壤沉積物、水體、空氣和大氣沉降物等環(huán)境中都有檢測(cè)到PAEs[5]，美國(guó)、中國(guó)等國(guó)家先后將PAEs列為控制的有毒污染物[6]。目前對(duì)PAEs分析檢測(cè)方法較多，有氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)及其聯(lián)用技術(shù)，紅外光譜法(IR)、薄層色譜(TLC)、毛細(xì)管電泳(CE)和熒光法等[7 - 9]。氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)結(jié)合了色譜的高分離性能和質(zhì)譜的高靈敏度和選擇性，具有多殘留檢測(cè)能力，以及簡(jiǎn)化樣品前處理凈化過(guò)程、檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境樣品的痕量分析方面應(yīng)用非常廣闊[10]。新疆林果業(yè)發(fā)展迅速，獲得林果區(qū)較全面的PAEs的殘留及分布特征具有十分重要的意義。

本實(shí)驗(yàn)建立了GC-MS法測(cè)定南疆三大果品產(chǎn)區(qū)的特色林果土壤中22種PAEs含量的方法。土壤樣品經(jīng)超聲提取，離心分離，Al2O3小柱凈化，進(jìn)GC-MS聯(lián)用儀檢測(cè)。所建立的方法樣品前處理快速、準(zhǔn)確性高、靈敏度好，適合土壤樣品中PAEs的測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Finnigan Trace GC-DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó))；電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海恒科學(xué)儀器有限公司)；低速大容量離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；DC-12H氮吹儀(上海安普科學(xué)儀器有限公司)。

儲(chǔ)備液及內(nèi)標(biāo)的制備:取1 000 mg/L 混標(biāo)溶液，加正己烷稀釋至100 mg/L，作為儲(chǔ)備液，保存于4 ℃冰箱，待用。取準(zhǔn)確濃度為100 mg/L的嘧霉胺，加正己烷稀釋至10 mg/L，備用。22種鄰苯二甲酸酯混標(biāo)分別為鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酯二異丙酯(DIPrP)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、鄰苯二甲酸二丙酯(DPrP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP)、鄰苯二甲酸二異戊酯(DIPP)、鄰苯二甲酸雙-4-甲基-2-戊酯(DMPP)、鄰苯二甲酯二乙氧乙酯(DEEP)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBEP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二庚酯(DHP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DnOP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異葵酯(DIDP)(美國(guó),O2S)，濃度為1 000 mg/L(正己烷，純度>98.0%)。嘧霉胺購(gòu)于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測(cè)所。丙酮、二氯甲烷、NaCl為分析純，購(gòu)于西安化學(xué)試劑廠。正己烷為色譜純，購(gòu)于天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司。實(shí)驗(yàn)用水為Millipore純水。

1.2 樣品采集

采樣區(qū)域?yàn)槟辖罅止寥赖?0處采樣點(diǎn)，地域上歸屬于阿克蘇、和田和喀什。每個(gè)區(qū)域下設(shè)若干采樣片，每個(gè)采樣片分布3個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。

1.3 樣品處理方法

1.3.1土壤樣品預(yù)處理將采集的表層土壤樣品去掉石礫、根、葉等，置于烘箱內(nèi)25 ℃烘干10 h。然后研成粉末狀，過(guò)80目篩，待用。

1.3.2超聲提取準(zhǔn)確稱取土壤樣品1 g，加入丙酮超聲提取30 min，重復(fù)兩次，合并上清液。

1.3.3離心分離將上清液置于低速大容量離心機(jī)中，在2 000 r/min離心20 min，合并上清液，N2吹定容至4 mL。

1.3.4凈化處理取1 mL上述溶液，加丙酮稀釋，過(guò)Al2O3小柱凈化，以10 mL丙酮溶液洗脫，收集洗脫液，N2吹至干，加正己烷定容至2 mL，過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜，進(jìn)GC-MS儀測(cè)定。

1.4 氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)條件

色譜條件：色譜柱：安捷倫DB-5毛細(xì)管色譜柱，(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；起始柱溫60 ℃，保持2 min，以20 ℃/min升溫至220 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至280 ℃保持5 min；載氣為He氣，流速1.2 mL/min；分流比1∶10；進(jìn)樣口溫度280 ℃；傳輸線溫度280 ℃。

質(zhì)譜條件：離子源溫度280 ℃，電離方式EI，電子能量70 eV，掃描范圍20～400 amu，檢索譜庫(kù)：NIST、Replib、Mainlib；選擇離子定量，定性和定量離子見(jiàn)表1，其中嘧霉胺選為內(nèi)標(biāo)(IS)。

表1 22種鄰苯二甲酸酯保留時(shí)間、定性離子、定量離子

(續(xù)表1)

1.5 理化性質(zhì)測(cè)定

參照文獻(xiàn)方法[11，12]，測(cè)定土壤的理化性質(zhì)：含水率、含鹽量、有機(jī)質(zhì)和pH。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品提取條件的優(yōu)化

PAEs易溶于丙酮、二氯甲烷、正己烷、甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，當(dāng)選擇丙酮作為PAEs的提取劑時(shí)，能充分提取目標(biāo)物。比較提取時(shí)間，結(jié)果表明以30 mL丙酮超聲提取30 min，重復(fù)兩次的效果最好。

2.2 分離條件的優(yōu)化

圖1 22種鄰苯二甲酸酯總離子流(TIC)色譜圖

2.2.1色譜條件的優(yōu)化程序升溫的快慢影響峰的分離度及出峰時(shí)間。鄰苯二甲酸酯的沸點(diǎn)較高，而且隨著側(cè)鏈長(zhǎng)度的增加沸點(diǎn)升高。當(dāng)程序升溫達(dá)到220 ℃時(shí)(并且保留1 min)，此時(shí)保留時(shí)間為11 min，內(nèi)標(biāo)化合物在10.5 min之前出峰，且內(nèi)標(biāo)化合物與其他化合物已完全分離開(kāi)。圖1為22種鄰苯二甲酸酯與內(nèi)標(biāo)的總離子流圖，各組分在25 min以內(nèi)分離，其中IS為內(nèi)標(biāo)物。

2.2.2質(zhì)譜條件的優(yōu)化PAEs化合物大多具有相同的母體結(jié)構(gòu)，具有豐度很高的m/z149的碎片離子峰，其作為定量離子時(shí)靈敏度較好。然而，一些化合物如DIPP與DMPP、DEHP與 DHP結(jié)構(gòu)非常接近，難以達(dá)到完全分離。為了準(zhǔn)確定量，選擇響應(yīng)較好的特征離子作為定量離子。

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制將100 μg/mL的儲(chǔ)備溶液稀釋并加入內(nèi)標(biāo)，得到0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、5 mg/L混合系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。以濃度為橫坐標(biāo)(x)，各化合物的峰面積與內(nèi)標(biāo)物的峰面積之比(y)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。表2為該方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性范圍，表明在0.05～5 mg/L范圍內(nèi)，呈現(xiàn)良好的線性。

2.3.2檢出限與定量限檢出限以3倍信噪比所對(duì)應(yīng)的濃度值來(lái)計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表2。由表可得，檢測(cè)限可低至0.4 μg/kg，方法靈敏度高。

2.3.3精密度和回收率取低、中、高 的混標(biāo)溶液，在一日內(nèi)連續(xù)進(jìn)樣6次，計(jì)算日內(nèi)精密度；連續(xù)6 d進(jìn)樣，計(jì)算日間精密度?？傻梅椒ㄏ鄬?duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.8%～5.6%范圍之內(nèi)，精密度良好。在樣品中分別加入一定濃度鄰苯二甲酸酯混標(biāo)溶液，經(jīng)樣品處理，凈化，進(jìn)氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定，計(jì)算加標(biāo)回收率及RSD，見(jiàn)表2。由表2可得，PAEs的回收率為78.5%～108.2%，RSD為1.1%～6.3%，回收率比較高，滿足分析要求。

表2 線性方程，相關(guān)系數(shù)，檢出限、回收率和精密度

(續(xù)表2)

2.4 不同采樣點(diǎn)土壤的理化性質(zhì)

土壤中PAEs的濃度水平、分配規(guī)律與土壤特性有一定關(guān)系。采樣點(diǎn)分別為阿克蘇(AKS)和田(HT)及喀什(KS)地區(qū)各土樣的采樣點(diǎn)和理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，南疆的土壤具有鹽堿性，各采樣點(diǎn)的理化性質(zhì)接近，具有代表性。

表3 不同采樣點(diǎn)土壤主要理化性質(zhì)

2.5 結(jié)果分析

國(guó)內(nèi)大多地方存在PAEs的污染，污染主要為DEHP、 DINP、 DIDP、DBP、BBP 和DnOP[13,14]，圖2是樣品中PAEs測(cè)定的總離子流色譜圖，可以明顯看到有少量PAEs峰。通過(guò)對(duì)南疆三大果區(qū)的90處土壤的測(cè)定結(jié)果分析(圖3)，其中62處土壤中均有不同濃度的PAEs殘留(68.89%)，28處果園土壤中PAEs低于檢出限(31.11%)。其中，殘留量超過(guò)10 mg/kg的有7處，占全部采樣點(diǎn)的7.78%。最高的殘留量為84.64 mg/kg，且∑PAEs最大達(dá)到了125.89 mg/kg，達(dá)到了嚴(yán)重污染的程度。經(jīng)過(guò)分析土壤類型來(lái)源發(fā)現(xiàn)，林果土壤中最主要的PAEs污染物為DIBP、DBP和DEHP，三大林果區(qū)部分PAEs的含量較高，主要來(lái)源于膜下滴灌等塑料制品的輸入污染。新開(kāi)林果地主要是沙化地帶，污染程度較低；靠近水流域土壤的污染程度較低。

圖2 樣品的總離子流(TIC)色譜圖

圖3 土樣中PAEs分布圖

3 結(jié)論

建立了氣相色譜-質(zhì)譜法快速測(cè)定南疆特色土壤中22種鄰苯二甲酸酯類化合物殘留。土壤樣品經(jīng)超聲提取，離心分離，Al2O3小柱凈化，進(jìn)氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)。在該條件下，內(nèi)標(biāo)法定量，建立的方法準(zhǔn)確度高、靈敏度好，適合土壤樣品中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測(cè)定。經(jīng)過(guò)對(duì)南疆三個(gè)林果區(qū)90個(gè)土壤樣品的分析，得出新疆土壤中最主要的鄰苯二甲酸酯類污染物為DIBP、DBP和DEHP，部分達(dá)到了嚴(yán)重污染。該實(shí)驗(yàn)對(duì)新疆土壤的合理利用和治理具有重要的意義。