一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法技术

本发明专利技术提供了一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，包括以下步骤：S1、仪器、试剂与材料准备；S2、配制63种POPs 6个浓度系列的标准曲线；S3、样品处理；S4、有机污染物测量。解决了传统的检测方法中，如索氏提取因试剂用量大、萃取时间长，超声萃取提取效率相对较低且稳定性差的问题，相比加速溶剂萃取，更具批处理优势，具有回收率高、重现性好，且试剂消耗低、快速简便、可实现批处理样品的优点。可实现批处理样品的优点。可实现批处理样品的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法


[0001]本专利技术涉及土壤污染物检测
，具体是涉及一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法。

技术介绍

[0002]多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)、、多环芳烃(PAHs)和邻苯二甲酸酯(PAEs)是典型的持久性有机污染物(POPs)，广泛存在于环境中。土壤中的POPs可以通过挥发、扩散等方式在大气、地表水和地下水中相互迁移转换，并会通过生物积累最终会进入食物链，对生态环境和人类健康造成威胁。因此，土壤中持久性有机污染物的研究历来是国内外关注的焦点。
[0003]测定土壤中的POPs主要包括提取、浓缩、净化以及仪器测定等步骤，分析周期长，试剂和耗材消耗大，劳动投入强。国外内针对单一类有机污染物的检测方法比较成熟，近年来研究学者倾向多组分化合物的同步分析趋势。这几类污染物为极性不强的化合物，性质接近，前处理和仪器分析方法有较多共同之处，理论上可实现多组分同时检测。若能同时分析将提高方法的时效性，并可降低监测成本，但目前针对土壤中上述四类持久性有机污染物同时预处理和仪器测定的高通量分析方法尚未少。
[0004]国内现有的标准分析方法大都是针对某类化合物的分析，且土壤样品采集后一般要求7～10d完成萃取，时效性要求高。随着国家对土壤环境管控越来越严，对土壤监测要求日渐增大，如全国土壤调查大量样品多组分有机分析项目，开发土壤中多组分POPs同时测定的高通量分析方法具有重要意义。
[0005]从提取的角度来说，目前传统的提取方式如索氏提取因试剂用量大、萃取时间长，超声萃取提取效率相对较低且稳定性差等缺点，研究学者更倾向于快速、高效的提取技术如加速溶剂萃取(Accelerated Solvent Extraction，ASE)和微波辅助萃取(Microwave extraction，MAE)提取土壤中的有机污染物。相比加速溶剂萃取，微波辅助萃取技术更低试剂消耗，仪器管道少，实验操作简单，并可同时处理40多个样品更具批量处理优势，是新型的绿色环保萃取技术，常用于提取土壤中的POPs。
[0006]从净化的角度来说，测定有机污染物常用的净化方式有酸洗、复合硅胶层析柱、凝胶渗透色谱、固相萃取等，酸洗或酸性硅胶净化效果好，但对于有机氯农药、多环芳烃和邻苯二甲酸酯类化合物会被浓硫酸氧化，凝胶渗透色谱仪设备投入高，且仪器管道较多，容易引入PAEs的干扰，为实现高通量的分析方法，环境基质样品的净化往往选择较为广谱性的硅酸镁小柱固相萃取净化。
[0007]而低温分配技术(Low
‑
temperature partition extraction，LTPE)是近些年来被验证是性能优越的净化技术，并被应用于分析不同基质里的有机污染物。检测仪器有高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC
‑
ECD)、气相色谱
‑
质谱仪(GC
‑
MS)、气相色谱
‑
串联质谱联用仪(GC
‑
MS/MS)、高分辨磁质谱(HRGC
‑
HRMS)等。GC
‑
MS设备普及，使用选择离子扫描模式检测，降低了假阳性样品出现的概率，灵敏度和选择性高，测定结果准确可靠。
[0008]本文建立微波辅助萃取
‑
低温分配净化
‑
气相色谱
‑
质谱法同时实验处理和仪器检测土壤中18种多氯联苯、23种有机氯农药、16种多环芳烃和6种邻苯二甲酸酯的高通量分析方法。实验表明，该方法回收率高、平行性好，能满足土壤中这63种POPs的检测分析要求，在分析大批量样品时，具批处理优势，将大幅度提高工作效率。

技术实现思路

[0009]本专利技术解决的技术问题是：目前测定土壤中的POPs主要包括提取、浓缩、净化以及仪器测定的步骤，其中，提取和净化步骤的分析周期长，试剂和耗材消耗大，劳动投入强，不能达到高通量和批处理的效果。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，包括以下步骤：
[0012]S1、仪器、试剂与材料准备
[0013]其中，所述材料包括：16种多环芳烃混合标准品、23种OCPs混合标准品、18种PCBs混合标准品、6种邻苯二甲酸酯混合标准品，其中，提取内标：5种氘代多环芳烃混合标准品、5种13C标记有机氯农药、5种13C标记多氯联苯，进样内标：D10
‑
芘、13C
‑
p,p'
‑
DDE、13C
‑
PCB138；
[0014]S2、配制63种POPs 6个浓度系列的标准曲线
[0015]PCBs浓度范围为0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5μg
·
mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为0.1μg
·
mL
‑1，OCPs浓度范围为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0μg
·
mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为0.5μg
·
mL
‑1，PAHs和PAEs浓度范围为0.1、0.25、0.5、1.0、5.0、10.0μg
·
mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为1.0ng
·
mL
‑1；
[0016]S3、样品处理
[0017]将鲜样取土壤与适量无水硫酸钠混匀研磨后，加入正己烷：丙酮混合试剂萃取后，放入低温冰箱内静置4h后，过滤待测；
[0018]S4、有机污染物测量
[0019]通过气相色谱
‑
质谱联用仪对有机污染物进行测量。
[0020]进一步地，步骤S1中，仪器包括：仪器包括：两台气相色谱
‑
质谱联用仪、一台微波萃取仪、一台氮吹仪、一台低温冰箱，试剂包括：正己烷、二氯甲烷、丙酮、硅酸镁固相萃取小柱、微孔滤膜、石英砂，低温分配技术是依据相似相溶的原理，在低温条件下，强极性的杂质或干扰基质在弱极性的有机溶剂中溶解度迅速降低而解析出来，或再借助微孔滤膜过滤，达到净化目的，冷冻时间和萃取剂对化合物的溶解性是影响低温分配的重要因素。
[0021]进一步地，步骤S1中，材料还包括：土壤中18种PCBs有证标准物质，土壤中23种OCPs有证标准物质，土壤中16种PAHs有证标准物质，土壤中6种PAEs有证标准物质，便于后续对样品精密度和准确度的计算。
[0022]进一步地，5种氘代多环芳烃混合标准品包括：D8
‑
萘、D10
‑
苊、D10
‑
菲、D12
‑
D12
‑
苝，便于后续对样品精密度和准确度的计算。
[0023]更进一步地，5种13C标记有机氯农药包括：13C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、仪器、试剂与材料准备其中，所述材料包括：16种多环芳烃混合标准品、23种OCPs混合标准品、18种PCBs混合标准品、6种邻苯二甲酸酯混合标准品，其中，提取内标：5种氘代多环芳烃混合标准品、5种13C标记有机氯农药、5种13C标记多氯联苯，进样内标：D10
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芘、13C
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p,p'
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DDE、13C
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PCB138；S2、配制63种POPs 6个浓度系列的标准曲线PCBs浓度范围为0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5μg
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mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为0.1μg
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mL
‑1，OCPs浓度范围为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0μg
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mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为0.5μg
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mL
‑1，PAHs和PAEs浓度范围为0.1、0.25、0.5、1.0、5.0、10.0μg
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mL
‑1，提取内标和进样内标浓度均为1.0ng
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mL
‑1；S3、样品处理将鲜样取土壤与适量无水硫酸钠混匀研磨后，加入正己烷：丙酮混合试剂萃取后，放入低温冰箱内静置4h后，过滤待测；S4、有机污染物测量通过气相色谱
‑
质谱联用仪对有机污染物进行测量。2.如权利要求1所述的一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述仪器包括：两台气相色谱
‑
质谱联用仪、一台微波萃取仪、一台氮吹仪、一台低温冰箱，所述试剂包括：正己烷、二氯甲烷、丙酮、硅酸镁固相萃取小柱、微孔滤膜、石英砂。3.如权利要求1所述的一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述材料还包括：土壤中18种PCBs有证标准物质，土壤中23种OCPs有证标准物质，土壤中16种PAHs有证标准物质，土壤中6种PAEs有证标准物质。4.如权利要求1所述的一种同时检测土壤中的63种持久性有机污染物的方法，其特征在于，所述5种氘代多环芳烃混合标准品包括：D8
‑
萘、D10
‑
苊、D10
‑
菲、D...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎玉清，赵波，金梦，李彦希，尹文华，闫雅楠，丁紫荣，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：