潘梅霞
摘 要:從其本身屬性來看,多氯聯(lián)苯屬于有機(jī)污染物內(nèi)容類型,而且是典型的代表,其自身穩(wěn)定性強(qiáng),擁有極為豐富的生物富集性,以及較強(qiáng)的毒性。本研究采用優(yōu)化的檢測方法——密閉微波萃取—Florisil小柱凈化—?dú)庀嗌V(ECD)法測定土壤中的多氯聯(lián)苯含量,根據(jù)峰型和保留時間,以多氛聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)形式定性、定量,確定多氛聯(lián)苯的回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、檢出限及土壤樣品中PCBs的含量。對不同土壤進(jìn)行分析,初步分析土壤多氯聯(lián)苯規(guī)律。
關(guān)鍵詞:多氯聯(lián)苯;密閉微波萃??;Florisil小柱凈化;氣相色譜
中圖分類號:X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
從元素的結(jié)構(gòu)來說,多氯聯(lián)苯擁有很多不同的元素,并且其含氯數(shù)是不同的。多氯聯(lián)苯被大量發(fā)現(xiàn)在電子垃圾拆解區(qū)和回收加工廠地區(qū)。其造成環(huán)境污染,嚴(yán)重威脅著受污染地區(qū)人的身體健康,眾所周知的米糠油中毒事件的罪魁禍?zhǔn)拙褪嵌嗦嚷?lián)苯。
在當(dāng)前的整體背景之下,一般進(jìn)行多氯聯(lián)苯的分析測定方法包含了氣相色譜、氣相質(zhì)譜與色譜聯(lián)合使用以及串聯(lián)使用等方法。
氣相色譜法具有分析高效能、高靈敏度、分析速度快、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵跉庀嗬锩妫瑯悠返膫鬟f速度會比較快,而且其相關(guān)的組分可以在很短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)平衡,又因?yàn)橛泻芏嗟奈镔|(zhì)內(nèi)容可以被選作是固定相,所以在這種情況下,氣相色譜的分享方式是當(dāng)前一個比較好的手段,不僅分析的速度會比較快,而且對于相關(guān)元素的分離效率也會比一般方式要高。
相比采用密閉微波萃取、超聲波萃取、索氏提取3種提取方法來說,密閉微波萃取的方法明顯要優(yōu)于其他方法,不僅僅采用的時間最短,而且所耗費(fèi)的相關(guān)溶劑使用量也是最少,但是其所能達(dá)到的自動化程度卻也是最高的。而且,我們在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行PCBS的提取,就所采用的三種方法來說無疑這一種是最好的。濃硫酸與FLORISIL小柱這兩種凈化提取液的方式相比起來,無疑后者會更加優(yōu)于前者,并且在回收率方面也會更加的優(yōu)質(zhì)。本文根據(jù)目前的實(shí)驗(yàn)儀器,通過密閉微波提取土壤中多氯聯(lián)苯,再經(jīng)過Florisil小柱進(jìn)行凈化操作,從而利用密閉的微波萃取方式進(jìn)行氣相色譜的凈化處理,測定污染物中多氯聯(lián)苯的含量。
實(shí)驗(yàn)部分:
1 實(shí)驗(yàn)材料
主要儀器:氣相色譜檢測器,微波萃取消解儀,自動進(jìn)樣器,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,F(xiàn)lorisil小柱,全自動氮吹濃縮儀。
主要試劑:在多氯聯(lián)苯里面,其一般會含有PCBs28、52、101、112、118、153、155、138、180、198共10種混合標(biāo)樣,標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,正己烷,丙酮,濃硫酸,無水硫酸鈉,銅粉。
2 樣品
2.1 采集
每個采樣地5個點(diǎn),采用梅花形布點(diǎn),在選取的中心點(diǎn)周圍再取四個點(diǎn),用不銹鋼鏟在每個點(diǎn)采集表層(0~20cm)1kg,然后將5點(diǎn)土壤進(jìn)行均勻混合,最后取1kg左右的土攘樣品放入棕色玻璃瓶中帶回買驗(yàn)室。然后將采回的土樣,倒在不銹鋼盤中,攤成薄薄的一層,置于室內(nèi)通風(fēng)陰干。樣品風(fēng)干后,揀去動植物殘?bào)w如根,莖、葉、蟲體等和石塊。然后磨碎,用60目的金屬篩過篩后存放入棕色玻璃瓶中,然后放入冰箱中保存。
2.2 樣品前處理
以稱量的方式,提取5.0g的樣品,以及無水硫酸鈉,并且將這些內(nèi)容進(jìn)行混合攪勻放置在我們已經(jīng)準(zhǔn)好的罐子里面,同時在里面加上40mL的丙酮和正己烷(1∶1),而且萃取罐里面所含有的物質(zhì)一定要以當(dāng)前所合適的功率為前提,并將這個萃取儀的溫度進(jìn)行調(diào)整,使其在20分鐘之內(nèi)保持115℃高溫,然后再進(jìn)行樣品的萃取階段。完成后,降至室溫,離心收集上清液。將離心后的殘留物重復(fù)兩次加入20mL上述提取劑萃取10min,離心收集上清液,合并上清液于150mL分液漏斗中,用5mL左右的正己烷進(jìn)行沖洗,連續(xù)沖洗三次方可。并且,我們將差不多10mL左右的濃硫酸通過分液漏斗加入提取劑里面,并前后震蕩約10分鐘左右,等待期分層之后,將上面的硫酸層分離開來,并且將上面的步驟重復(fù)做幾次,直到我們所加進(jìn)去的提取液物質(zhì)呈現(xiàn)出無色透明而且界面清晰的時候,然后在這里面加入差不多跟他相比一半提及的硫酸鈉溶液,然后將所有的物質(zhì)震蕩十來次之后,等待靜止后分離出水層,繼續(xù)重復(fù)這些動作直到所有溶液呈中性為止。加入0.5g銅粉,振搖10分鐘后靜置,加入5.0g無水硫酸鈉,將正己烷層于150mL磨口錐形瓶中。
2.3 樣品的凈化
在進(jìn)行凈化的時候,我們通過對提取液的蒸發(fā)和濃縮,從而使其剩下5mL左右。然后利用20mL左右的正己烷將FLORSIL小柱進(jìn)行潤濕,在快要干的時候,將正己烷的流速進(jìn)行控制,差不多每秒一滴即可,然后再用正己烷差不多3mL左右進(jìn)行錐形瓶的沖洗兩次,然后入柱提取液里面,再用5mL左右的正己烷進(jìn)行洗脫,再用15mL容量的離心管將這些內(nèi)容收集起來,而后利用氮吹濃收集液從而使其濃縮干燥,并且利用正己烷將其容量固定在1mL左右,等待進(jìn)一步的測定。
3 測定
3.1 氣相色譜分析條件
色譜柱:CP-sil24CB(30m× 0.25mm×0.25mm),檢測器:電子捕獲檢測器(ECD),進(jìn)樣口溫度260℃,檢測器溫度300℃,柱溫:程序升溫,剛開始在半分鐘之內(nèi)保持120℃的高溫,然后以每分鐘10℃的速度回升,到180℃為止保持1分鐘左右,再以每分鐘15℃的速度升到250℃并保持26分鐘左右,進(jìn)而以每分鐘20℃的速度上升到280℃并保持1分鐘。然后將分流比例設(shè)置為30之后在0.75分鐘后開始進(jìn)行分流進(jìn)樣操作。其中載氣所采用的物質(zhì)是高純氮,每分鐘保持1mL的流速,而且每秒線速為13.5cm。在這種情況下,我們可以對PCBS進(jìn)行十大類系物色譜柱的測定,根據(jù)保留時間對PCBs進(jìn)行定性分析,根據(jù)色譜圖峰面積定量計(jì)算。
3.2 測量
校準(zhǔn)完畢后,我們在進(jìn)行工作溶液選定的時候主要看其峰高相近與否,而所根據(jù)的條件主要是樣品里面多氯聯(lián)苯的含量數(shù)值,并且我們將樣品以及標(biāo)準(zhǔn)的溶液兩種溶液進(jìn)行選取后進(jìn)行進(jìn)樣,同時在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行整個色譜的分析與記錄,并將每一組峰高記錄下來,并將時間的標(biāo)準(zhǔn)定為標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時間,而外標(biāo)內(nèi)容則以峰高定量為準(zhǔn),從而一個點(diǎn)一個點(diǎn)進(jìn)行校正,從而得出各個組分所得到的含量總和就是當(dāng)前多氯聯(lián)苯的含量總量。
之前我們在土壤的標(biāo)準(zhǔn)樣品里提取出差不多5g左右的分量,并且將這些提取出來的土壤加入到10mL的多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液里面,同時對之前所分好的多氯聯(lián)苯每個組分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣本的提取,每個分別是0.2mg,然后先用密閉微波方式進(jìn)行萃取,再進(jìn)行小柱凈化方式凈化,最后進(jìn)行氣相色譜分析的方式進(jìn)行七次平行測定,并將原先的土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行加標(biāo)處理,標(biāo)注為空白。最后,根據(jù)這些測定的內(nèi)容進(jìn)行回收率以及相對的標(biāo)準(zhǔn)偏差表進(jìn)行制作。
3.3 方法檢出限
通過上面的萃取與凈化和測定流程,我們對當(dāng)前多氯聯(lián)苯的各個組分進(jìn)行重復(fù)的分析對比,并將其比例限制在每克0.2mg的含量比例上面,再在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行土壤樣品的加標(biāo)處理,同時對這些組分進(jìn)行回收率與標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算,檢出限=3.36×S,制作多氯聯(lián)苯各組分的檢出限表。
3.4 空白試驗(yàn)
空白試驗(yàn)用來了解實(shí)驗(yàn)環(huán)境及操作過程是否帶來污染。于玻璃離心管中加入與樣品分析等體積的提取劑并經(jīng)過相同的前處理,設(shè)置5個重復(fù)空白樣品,若均未檢出PCBs說明本實(shí)驗(yàn)室PCBs的分析基本不會受到所使用的儀器、試劑、環(huán)境及操作等因素的干擾。
除不加樣品外,均按上述測定步驟進(jìn)行。
4 結(jié)果與分析
4.1 采用密閉微波萃取—Florisil小柱凈化—?dú)庀嗌V(ECD)法測定土壤中的PCBs,方法操作簡單,萃取效率高,大幅度縮短了每批樣品分析周期,消耗萃取溶劑少,減少了對環(huán)境的二次污染,可滿足土壤污染物中PCBs的測定。
4.2 PCBs是一種半揮發(fā)性有機(jī)污染物,環(huán)境殘留較少,屬于痕量分析,但是前處理復(fù)雜,而且容易揮發(fā)損失,所以十分有必要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和方法檢驗(yàn)以保證分析數(shù)據(jù)的科學(xué)性。比較而言,微波萃取技術(shù)具有快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小、低成本、自動化程度高,有利于萃取熱不穩(wěn)定物質(zhì),效率較高。因此,本研究采用了微波萃取,F(xiàn)lorisil小柱凈化及GC-ECD測定方法,并參照有關(guān)文獻(xiàn),通過空白方法、加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)及檢出限測定,對其進(jìn)行評價(jià),旨在為PCBs的分析和研究提供方法支持與保障。
參考文獻(xiàn)
[1]汪雨,支辛辛,張玲金.利用碳納米管固相萃取氣相色譜法對水中有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的測定[J].分析測試學(xué)報(bào),2008,27(05):493-496.