一种土壤分析过程中多种半挥发性有机污染物的同时净化方法技术

本发明专利技术公开了一种土壤分析过程中多种半挥发性有机污染物的同时净化方法：以硅酸镁柱为固相萃取柱，向固相萃取柱内加入二氯甲烷，使固相萃取柱内的硅酸镁活化；继续加入正己烷，打开控制阀，在硅酸镁将要暴露于空气前关闭控制阀；将经过浓缩的含半挥发性有机污染物提取液加入经过活化后的固相萃取柱，打开控制阀，在硅酸镁将要暴露于空气前关闭控制阀；用丙酮

【技术实现步骤摘要】
一种土壤分析过程中多种半挥发性有机污染物的同时净化方法


[0001]本专利技术属于分析测试方法
，尤其涉及一种土壤成分分析过程中土壤中四大类别11种半挥发性有机污染物的同时净化方法。

技术介绍

[0002]土壤中半挥发性有机污染物主要包括传统的有机污染物(如有机氯农药、有机磷农药、多不芳烃、多氯联苯、硝基苯、酚类化合物、苯胺类化合物、二噁英、总石油烃等)和新型有机污染物(阻燃剂、塑化剂、氯化石蜡、全氟化合物、药物等)。20世纪30年代以来，人工化学品急剧增长，现已达1000万种以上，有10余万种进入环境。半挥发性有机污染物大多是致癌、致崎和致突变的持久性有机污染物(POPs)，具有高毒性、长期残留性、生物蓄积性和半挥发性的共同特征，可通过多种环境介质进行长距离迁移，对人类健康和环境安全具有严重危害。土壤是半挥发性有机污染物迁移转化的载体和归宿，研究他们的含量可以为来源解析和区域环境治理提供基础数据，也是生产生活环境风险评估的一个重要标准。
[0003]土壤样品的分析过程，包括样品的采集、分析前的样品处理、分析、数据处理和结果报告。在这个过程中，样品前处理是最繁琐、最花时间的步骤。根据LC
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GC杂志对1000多个实验室进行的调查，在色谱分析过程中，实际仪器分析仅占6％的时间，而样品前处理所花费的时间则高达61％，很明显，样品前处理已经成为阻碍我们提高分析效率的瓶颈。样品前处理在整个分析过程中所占的位置是十分重要的，这不仅涉及工作效率的问题，同时也关系到分析结果可靠性的问题。样品前处理是影响分析数据精确度和准确度的主要因素之一。在分析过程中，样品处理引起的误差是无法通过分析仪器来校正的，因此，不能忽视样品前处理的重要性。
[0004]在提取土壤的分析目标物过程中，有大量的干扰杂质会在一定程度上被同时萃取，这些共萃物对后续定量和仪器维护造成影响，严重时还可使气相色谱的柱效减低，污染分析柱和检测器或离子源，如果干扰峰正落在目标物的保留窗口中会使目标物定量偏大。因此，有必要对萃取液进行有效的分类分离净化，尽量除去干扰物，而使待测物尽量少损失。土壤中共萃液净化方法主要有吸附层析法和凝胶渗透色谱法。
[0005]吸附层析法是根据萃取液的组分极性等性质不同，选择合适的吸附材料，将一定极性范围的目标物与共萃液中其他组分分离，降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。层析法集样品富集及净化于一身，是提高检测灵敏度的最佳方法。常用的吸附材料有硅胶、弗罗里硅土、氧化铝和活性炭等。
[0006]凝胶渗透色谱(GPC)是采用多孔微粒分离不同体积的分子，即利用被分离物质分子量大小的不同和在多孔材料上渗透程度的差异，使得不同体积的分子随着淋洗液的流出顺序先后不同而达到分离化合物中各组分目的。通常柱层析是利用填料、样品和淋洗剂之间极性的差别来达到分离目的，而GPC中，淋洗溶剂的极性对分离的影响并不起决定作用。
[0007]当前开展的建设用地土壤污染环境调查项目中，有4大类11种半挥发性有机污染
物是《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600
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2018)表1中建设用地土壤污染风险筛选的必测项目(基本项目)，分别是苯胺、硝基苯、2
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氯酚、萘、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并[k]荧蒽、、二苯并(a,h)蒽、茚并(1,2,3
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cd)芘，对于这些化合物的分析，除了苯胺分析方法仍在公开征求意见(《土壤和沉积物苯胺类和联苯胺类的测定液相色谱
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三重四极杆质谱法》)外；其余3类10种化合物均有各自的标准分析方法，分别为《土壤和沉积物酚类化合物的测定气相色谱法(HJ 703
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2014)》、土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法(HJ 784
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2016)土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱
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质谱法(HJ805
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2016)，而《土壤和沉积物半挥发性有机物的测定气相色谱
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质谱法》(HJ 834
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2017)是利用气相色谱
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质谱对土壤和沉积物中多环芳烃类、苯胺类、硝基苯类、邻苯二甲酸酯类、醚类、吡啶类、硝基氯苯类等60多种半挥发性有机物进行定量分析，是目前我国土壤分析方法中一次性监测目标化合物最多的方法标准。综上所述，土壤中各类半挥发性有机污染物的检测，已有较为完整的分析方法，但大都是对某一类化合物进行分别提取、净化与测定，造成材料和试剂消耗大，测试成本高；分析步骤多，作业工作量大；测试周期长，影响样品分析的进度，进而难以满足当前环境地质调查大批样品的分析测试时效性需求，废水废气排放多，污染环境。
[0008]尽管HJ 834
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2017是土壤分析方法中一次性监测目标化合物最多的方法标准，但仅仅是同时萃取和上机分析，其净化过程极其复杂，仍然需要对各类化合物分别进行净化，化合物不同时，必须采用含有不同吸附剂的层析柱进行净化，并且活化和洗脱溶液也不同，如对于酚类化合物用硅酸柱净化，净化前还需进行复杂的衍生化。表1列出了目标化合物类别及适用净化方法。
[0009]表1目标化合物类别及适用净化方法
[0010][0011][0012]从表中可以看出，对于研究对象为苯胺类、苯酚类、硝基苯和多环芳烃类化合物，氧化铝柱不适合于净化苯胺类、苯酚类和硝基苯类化合物；硅胶柱不适合于净化苯胺类和硝基苯类化合物；常用的硅酸镁柱不适合于净化苯酚类化合物，即使是苯胺类、多环芳烃和硝基苯类化合物，也只能分别净化，活化和洗脱溶液不同；凝胶渗透色谱法能净化大多数半挥发性有机物，但不能净化苯胺类化合物，且该仪器设备昂贵，需要熟练技术人员操作，许多实验室没有该设备。
[0013]由于单类别化合物的分析检测，分析时间较长，对应急检测和实时检测存在较大的挑战，因此学者们倾向于开发多类别污染物的同时分析方法。但多类别化合物的分析面临一个大的挑战，在于化合物的结构复杂，物理化学性质多样，尤其是含有一些离子化基团等，这些化合物的同时分析，想达到足够的灵敏度是比较难的，理想的分析方法应是满足方法的合格性还有化合物检出限量的要求，如灵敏度、线性范围、准确度、精密度、重现性、选择性与特异性；此外还要关注方法的效率和成本，如单次分析涵盖的化合物数，单次分析所需时间，前处理的自动化程度及所需耗材，有机溶剂用量是否符合绿色环保的理念，内标使用量、样品取样量、运输与贮存等，都影响整体效率。

技术实现思路

[0014]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种土壤分析过程中对土壤中四大类别11种半挥发性有机污染物的同时净化方法。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0016]一种土壤分析过程中多种半挥发性有机污染物的同时净化方法，包括以下步骤：
[0017](1)以硅酸镁柱为固相萃取柱，向固相萃取柱内加入二氯甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤分析过程中多种半挥发性有机污染物的同时净化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以硅酸镁柱为固相萃取柱，向固相萃取柱内加入二氯甲烷，待固相萃取柱内的二氯甲烷流尽，往固相萃取柱内加入正己烷，关闭控制阀使硅酸镁填料全部浸润在正己烷中至少5分钟，使固相萃取柱内的硅酸镁活化；继续加入正己烷，打开控制阀，在硅酸镁将要暴露于空气前关闭控制阀；(2)将经过浓缩的含半挥发性有机污染物提取液加入步骤(1)经过活化后的固相萃取柱，打开控制阀，在硅酸镁将要暴露于空气前关闭控制阀；(3)用丙酮
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正己烷混合溶剂淋洗净化柱，再用异丙醇
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正己烷混合溶剂洗脱，调节控制阀使流速在1
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3mL/min，收集合并洗脱液，即可完成净化。2.如权利要求1所述的同时净化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅酸镁柱为500mg/6ml硅酸镁柱或1g/6ml硅酸镁柱。3.如权利要求1所述的同时净化方法，其特征在于，步骤(3)中，丙酮
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正己烷混合溶剂中丙酮体积含量占5
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30％；异丙醇
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正己烷混合溶剂中异丙醇体积含量占10
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30％。4.如权利要求3所述的同时净化方法，其特征在于，步骤(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锦华，李超群，王干珍，蒋敬思，刘立平，王敦宁，
申请(专利权)人：湖南省地质测试研究院国土资源部长沙矿产资源监督检测中心，
类型：发明
国别省市：