轉(zhuǎn)載——西部論叢 2018年9期

                                               快速溶劑萃取/氣相色譜法測定土壤中可萃取石油烴
2018-09-04 14:08:52 西部論叢 2018年9期

陳容 蔣舒 卜華君 巫曉燕 董潔

摘 要：本文建立了快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（GC-FID）測定土壤中C10～C40的石油烴類物質(zhì)的方法,?？疾炝?種不同區(qū)域土壤中石油烴類物質(zhì)的含量,。在12.4～930μg/mL濃度范圍內(nèi)C10～C40組標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好,，相關(guān)系數(shù)r為0.9993,；用濃度為12.4μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液驗證重復(fù)性,，重復(fù)進(jìn)樣6針,，峰面積重現(xiàn)性良好，RSD為8.54%,。該方法可用于污染土壤中沸點為175℃-525℃石油烴類物質(zhì)的定量測定,。

關(guān)鍵詞：土壤C10～C40石油烴類物質(zhì)快速溶劑萃取氣相色譜

總石油烴（Totalpetroleumhydrocarbon，TPH）又稱礦物油（MineralOil）,，是環(huán)境中普遍存在的有機污染物之一,。石油烴污染土壤的治理一直是研究的熱點。目前,，石油烴含量的測定方法主要包括重量法,、紅外光度法、色譜法等[1-3],。但無論采用何種具體的檢測方法,，其關(guān)鍵均在于對土壤樣品的預(yù)處理，繼而再選擇滿足要求的測定方法。

索氏萃取法作為較為成熟的預(yù)處理技術(shù),，國內(nèi)有關(guān)索氏萃取法的文獻(xiàn)報道很多[4-7],，但提取時間長、溶劑耗費量大,、回收率低,。加速溶劑萃取法（ASE）是在較高的溫度和壓力下用溶劑快速萃取目標(biāo)成分的方法，該方法加速分析進(jìn)程,、減少使用有機溶劑,，自動化程度高。Barra等[8]曾以CH3H6O/C6H12（v：v=1：1）為萃取劑,，利用ASE有效地檢測了土壤中的PAHs。李建勇等[9]以CH2Cl2作萃取劑,，比較了快速溶劑萃取儀和超聲法萃取土壤中石油烴的效果,。本文采用快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（GC-FID），建立了一種測定污染土壤中可萃取石油烴類物質(zhì)含量的方法,。

1 實驗部分

1.1主要儀器設(shè)備和試劑

氣相色譜儀-FID檢測器（島津NexisGC-2030）,；冷凍干燥機（新芝SCIENTZ-10ND）；快速溶劑萃取儀（維科托-VFSE-6）,；XcelVap全自動氮吹濃縮儀（美國Horizon）,；固相萃取儀（美國Supelco）。

色譜柱：Rtx-5（30m×0.25mm×0.25um）,；

硅酸鎂吸附柱（1g/6mL弗羅里硅土）,。

試劑：丙酮、二氯甲烷,、正己烷（農(nóng)殘級,，美國fisher公司），正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)溶液液：含C10～C40等正構(gòu)烷烴的混合物（美國Supelco公司）,。

1.2快速溶劑萃取條件

萃取溶劑：正己烷/丙酮（1：1v）,；萃取溫度：160℃；萃取壓力：10MPa,；預(yù)熱時間：180S,；加熱時間：480S；萃取時間：300S,；淋洗體積：60%,；循環(huán)次數(shù)：1次；收集時間：100S,。

1.3分析條件

色譜柱：Rtx-5（30m×0.25mm×0.25um）,；柱溫程序：60℃（1min）_10℃/min_330℃（12min）；進(jìn)樣口溫度：320℃；進(jìn)樣方式：不分流,；高壓進(jìn)樣：250kPa,；進(jìn)樣量：1μL；載氣：氦氣,；載氣控制方式：恒線速度,，36cm/sec；檢測器溫度：330℃,。

1.4樣品前處理

1.4.1凍干

因土壤樣品含有較多的水分,，為準(zhǔn)確稱重，須干燥處理,。本實驗采取-50℃冷凍干燥,，以防被測組分損失。凍干后研磨過100目篩,，裝棕色玻璃瓶待用,。

1.4.2提取

稱取10g過篩后的樣品放入研缽，加入10g無水硫酸鈉進(jìn)行研磨均勻,，將研磨好的樣品放入快速溶劑萃?。ˋSE）裝置，用正己烷/丙酮（體積比1：1）進(jìn)行萃取,。

1.4.3濃縮提取液

將上述萃取液移入氮吹濃縮瓶,，進(jìn)行氮吹，濃縮至約2mL,，待凈化,。

1.4.4凈化提取液

依次用10mL正己烷/二氯甲烷（體積比1：4）、10mL正己烷活化凈化小柱,；待柱上正己烷近干時,，將濃縮液全部轉(zhuǎn)移至凈化住中，用約2mL的正己烷洗滌濃縮瓶,，洗滌液一并上柱,，用12mL正己烷/二氯甲烷（體積比1：4）進(jìn)行洗脫，靠重力自然流下,，收集洗脫液于濃縮瓶中,。

1.4.5濃縮定容

用氮吹儀濃縮上述淋洗液，濃縮至小于1mL,，濃縮液用正己烷定容至1.0mL,，待測。

1.6結(jié)果與計算

樣品中TPH的積分時間段是正構(gòu)烷烴校正標(biāo)準(zhǔn)中C10的色譜峰起始時間至C40的色譜峰結(jié)束時間,。以峰面積定量,，峰的積分條件與正構(gòu)烷烴校正標(biāo)準(zhǔn)的*相同,。

w―土壤中石油烴類物質(zhì)的質(zhì)量，mg/kg,；

a―標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得到的石油烴類物質(zhì)的質(zhì)量濃度,，μg/mL；

v―土壤樣品定容的體積,，1mL,；

m―稱取的土壤樣品質(zhì)量，10g,。

2 結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)色譜圖及標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制濃度為12.4,、31.0、77.5,、155,、310、620,、930μg/mLC10～C40正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)溶液,。以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo),，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。C10～C40正構(gòu)烷烴的組標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示,，標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.9993,。31種正構(gòu)烷烴色譜圖如圖2所示。

2.2檢出限,、精密度和準(zhǔn)確度

方法檢出限按下述公式計算：MDL=S×t（n～1,，0.99）樣品體積為10g，濃縮至1.0mL進(jìn)樣時,，本方法檢出限為1.2mg/kg,。

在12.4～930μg/mL濃度范圍內(nèi)C10～C40石油烴類物質(zhì)的組標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r為0.9993，12.4μg/mL連續(xù)進(jìn)樣6針,，峰面積重現(xiàn)性良好RSD為8.54%,。

在實驗室配制的7個空白樣品10g中加入C10～C40石油烴類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)50μg，做回收率試驗,，結(jié)果表明石油烴類加標(biāo)回收率在80.0%～92.5%,。

2.3實際樣品測定

測定了3種不同區(qū)域土壤樣品（1號、2號和3號）中保留時間介于C10～C40的石油烴類物質(zhì),，土壤樣品中石油烴類物質(zhì)的質(zhì)量計算結(jié)果如表1所示,，3個土壤樣品的色譜圖見圖3、圖4和圖5,。

分析結(jié)果表明,，本方法測定土壤實際樣品準(zhǔn)確度及精密度均達(dá)到要求。

3 結(jié)論

綜上所述，快速溶劑萃取/氣相色譜-火焰離子化檢測器（GC-FID）測定土壤中沸點較高（175℃～525℃）,、碳數(shù)在C10～C40的石油烴類,，前處理方法簡便，定量結(jié)果準(zhǔn)確,，靈敏度高,。

參考文獻(xiàn)：

[1] ReddyCMQuinnJG.GC-MSanalysisoftotalpetroleumhydrocarbonsandpolycyclicaromatichydrocarbonsinseawatersamplesaftertheNorthCapeoilspill[J].MarinePollutionBulletin，1999,，38（2）：126—135

[2] DaghboucheY,，GarriguesS，Morales-RubioA,，de1aGuardiaM.EvaluationofextractionalternativesforFouriertransform infraredspectrometricdeterminationofoilandgreasesinwater[J].AnalyticaChimicaActa,，1997，345（1）：161-171

[3] XingL.Identificationandremediationofthemarineoil-spill[J].ContemporaryChemicalIndustry,，2009,，38（5）：530-53

[4] 潘峰，陳麗華,，付素靜,，梁俊寧，馬金珠.石油類污染物在隴東黃土塬區(qū)土壤中遷移的模擬試驗研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,，2012,，32（2）：410–418

[5] 張謙棟，劉敏,，歐冬妮,，楊毅，李勇.不同萃取方法對長江口邊灘多環(huán)芳烴萃取效果的影響[J].環(huán)境污染與防治,，2011,，33（10）：15–18

[6] 卜慶偉，王亮,，張枝煥,，李海兵.天津表層土中飽和烴污染物的組成與分布特征[J].生態(tài)環(huán)境，2007,，16（2）：296–304

[7] 孫劍英,，劉五星，駱永明,，丁琳琳,，馬婷婷，黃玉娟,，徐旭士,，李振高.氣相色譜-質(zhì)譜法測定含油污泥污染土壤中的多環(huán)芳烴[J].土壤,，201345（1）：111–115

[8] BarraR，PoppP,，QuirozR,，BauerC，CidH,，TumplingWV.PersistenttoxicsubstancesinsoilsandwatersalonganaltitudinalgradientintheLajaRiverBasin,，CentralSouthernChile[J].Chemosphere，2005,，58（7）：905–915

[9] 李建勇,，李曉明，王飛,，包海英,，謝文軍.利用快速溶劑萃取儀測定土壤中總石油烴[J].分析測試學(xué)報，2012,，31（12）：242–245

陳容（1983.10.06）女,，漢族，四川達(dá)州人,，碩士研究生

中級職稱,，從事化學(xué)分析工作。現(xiàn)就職于四川沐萱環(huán)境監(jiān)測科技有限公司