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加压流体萃取-HPSE-固相萃取-GC/MS法测定土壤中的16种多...

2020.2.29

加压流体萃取-HPSE-固相萃取-GC/MS法测定土壤中的16种多环芳烃

多环芳烃化合物作为一类常见的有机污染物，广泛存在于环境之中。土壤因为其基质复杂更是多环芳烃的常见载体。目前，土壤中的多环芳烃污染较为严重，在工业发达地区尤为突出，所以，对于土壤中的多环芳烃含量监控显得尤为重要。加压流体萃取技术是近年来发展起来的一种在高温、高压条件下快速处理固体或半固体样品的有效方法，与常用的索氏提取、超声提取、微波萃取技术等方法相比，具有节省溶剂、快速、回收率高、健康环保、自动化程度高等明显优势。

　　本实验参考方法HJ805-2016及HJ783-2016，简要介绍了使用莱伯泰科高效压力溶剂萃取系统(HPSE)提取土壤中的16种多环芳烃，Sepline-S2全自动固相萃取系统净化，MV5多通道平行浓缩系统浓缩后用气质联用仪进行检测的一整套方法。实验方法简便、回收率较高且平行性良好，适用于土壤中16种多环芳烃的检测。

　　实验部分

　　仪器与试剂

　　Sepline-S2全自动固相萃取系统(莱伯泰科公司)(图1);

　　MV5多通道平行浓缩系统(莱伯泰科公司)(图2);

　　HPSE-E高效压力溶剂萃取系统(莱伯泰科公司)(图3);

　　890B气相色谱-5977B质谱联用仪(安捷伦公司);

　　16种多环芳烃标准储备液(200 µg/mL，溶剂为正己烷);

　　二氯甲烷(色谱纯);

　　正己烷(色谱纯);

　　丙酮(色谱纯);

　　弗罗里硅土固相萃取柱(1 g/6 mL，Lab Tech)(图4);

　　硅胶固相萃取柱(1 g/6 mL，Lab Tech)(图5);

　　硅藻土(置于马弗炉中400℃烘4 h，冷却后贮于玻璃瓶中于干燥器内保存);

　　标准工作液配置

　　移取100 µL的多环芳烃标准储备液至10 mL的容量瓶，用正己烷定容至刻度，摇匀。配成浓度2 µg/mL的溶液，作为标准工作液。

　　土壤样品处理

　　提取

　　取研细过筛后的环境土样20 g，与8 g硅藻土混合均匀，装填至34 mL的萃取罐中。同样方法装填好两个萃取罐后，置于HPSE中(双通道运行，可同时萃取两个样品)，萃取溶剂为丙酮-正己烷(1：1，体积比) 混合溶液，系统压力10.34 Mpa，萃取温度100℃，加热平衡时间2 min，静态萃取时间5 min，冲洗体积60%，N2吹扫60 s。循环运行两次。萃取液收集到60 mL收集管中。

　　浓缩

　　将收集管置于MV5中，浓缩温度40℃，开启氮吹针定时跟随功能。浓缩过程中使用正己烷淋洗收集管，最后置换溶剂为正己烷，样品体积在1 mL左右。

　　净化

　　净化过程采用弗罗里硅土柱净化和硅胶柱净化两种方式。具体方法如下：

　　(1)弗罗里硅土柱净化

　　按照图1方法进行净化实验，其中二氯甲烷正己烷溶液配比为1：9，体积比。收集液用MV5浓缩至近干，用正己烷定容至1.0 mL，待测。

　　(2)硅胶柱净化

　　按照图2方法进行净化实验，其中二氯甲烷正己烷溶液配比为1：1，体积比。收集液用MV5浓缩至近干，用正己烷定容至1.0 mL，待测。

　　样品加标处理

　　按1.3.1方法装填样品过程中，加1.0 mL的1.2方法所配的标准工作液至34 mL的萃取罐中，然后按照1.3.1~1.3.3方法进行实验，两种净化实验各六组，最后用正己烷定容至1.0 mL，用来测定加标回收率。

　　GC/MS检测条件

　　色谱柱：HP-5MS，30 m*0.25 mm*0.25 µm;进样口温度：280℃;不分流进样;柱流速：1.0 mL/min;恒流模式;进样量：1.0 µL;柱温：50℃保持3 min，以10℃/min升至280℃，保持12 min。电子轰击源(EI);四极杆温度：150℃;离子源温度：230℃;辅助加热温度：290℃;扫描模式：全扫描;扫描范围：45 amu~450 amu;溶剂延迟时间：10 min。

　　实验结果

　　多环芳烃标准液总离子流谱图(图6)

　　加标样品的总离子流谱图(图7)

　　加标样品的回收率

　　结论

　　由表1和表2可知，加压流体萃取—固相萃取—气质法测定土壤中的16种多环芳烃，加标回收率为63.0%～120.9%， RSD为1.4%～8.2%。本方法测定的样品加标浓度为0.1 mg/kg。用该方法进行实际土壤样品检测，其中萘的含量为7.8 μg/kg，芴的含量为19.2μg/kg，二苯并[a,h]蒽的含量为11.8 μg/kg，其余13种多环芳烃未检出。

　　Lab Tech 60 μmL收集管同时适用于HPSE、Sepline-S2和MV5这三种仪器，实验过程中不需要进行液体的转移，能够有效的减少转移过程中造成的损失。

　　综上所述，加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的16种多环芳烃这一实验中，莱伯泰科HPSE高效压力溶剂萃取系统、Sepline-S2全自动固相萃取系统和MV5多通道平行浓缩系统能够高效、稳定地达到实验的要求，可以提供领域范围内的良好应用。LP

　　【参考标准】

　　1. HJ805-2016土壤和沉积物、多环芳烃的测定、气相色谱-质谱法;

　　2. HJ783-2016土壤和沉积物、有机物的提取、加压流体萃取法。

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