测定土壤中的15种硝基苯类化合物——加压流体萃取-固相萃取-

前言

       2016年5月31日，《土壤污染FZ行动计划》(简称“土十条”)正式由国务院印发实施。此次详查对检测项目、分析方法和参考标准做了明确的规定，其中关于土壤中硝基苯类化合物的测定，采用《土壤和沉积物 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法》报批稿测试方法。

       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。

       本实验介绍了使用莱伯泰科全自动GX快速溶剂萃取仪Flex HPSE提取土壤中的15种硝基苯类化合物，SPE1000全自动固相萃取系统净化，MultiVap-10定量平行浓缩仪浓缩后用气质联用仪进行检测的一整套方法。

1、实验部分

1.1仪器和设备

Flex HPSE全自动GX快速溶剂萃取仪（莱伯泰科公司）

SPE1000全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）

MultiVap-10定量平行浓缩仪（莱伯泰科公司）

       7890B气相色谱-5977B质谱联用仪（安捷伦公司）。

1.2 试剂和样品

       正己烷（色谱纯）；丙酮（色谱纯）；二氯甲烷（色谱纯）；

       快速溶剂萃取溶剂：正己烷-丙酮混合溶剂， 1+1 （V/V）；

       固相萃取洗脱溶剂：正己烷-二氯甲烷混合溶剂，1+9 （V/V）； 

       硝基苯类化合物标准使用液（200μg / mL，溶剂为正己烷）；

       内标使用液（10 mg/L，溶剂为正己烷）；

       替代物使用液（10 mg/L，溶剂为正己烷）；

       弗罗里硅土固相萃取柱（1g/6mL，LabTech）；

       硅藻土（置于马弗炉中450℃烘4h，冷却后贮于玻璃瓶中于干燥器内保存）。

1.3土壤样品处理

1.3.1 提取

       取研细过筛后的环境土样5g，与3g硅藻土混合均匀，装填至11mL的萃取罐中。同样方法装填好两个萃取罐后，置于Flex HPSE中（双通道运行，Z多可连续萃取30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10.34Mpa，萃取温度100℃，加热平衡时间2min，静态萃取时间6min，冲洗体积60%，N2吹扫60s。循环运行两次。萃取液收集到50mL浓缩杯中。

1.3.2 浓缩

       将浓缩杯置于MultiVap-10中，室温下，使用定容模式。浓缩过程中使用正己烷淋洗杯壁，Z后置换溶剂为正己烷，样品体积在1mL左右。

1.3.3 净化

       净化过程采用弗罗里硅土柱净化方式。具体方法如下：

       按照图1方法进行净化实验，其中正己烷二氯甲烷溶液配比为1：9，体积比。收集液用MultiVap-10浓缩，中间使用正己烷溶剂置换，Z后用正己烷定容至1mL，待测。

图1 弗罗里硅土柱净化方法

1.4样品加标回收率实验

       按1.3.1方法装填样品，进行加标实验，加标浓度20μg/kg，然后按照1.3.1~1.3.3方法进行实验，共进行三组6个平行样品，Z后用正己烷定容至1mL，用来测定加标回收率。

1.5 GC/MS检测条件

       色谱柱：DB-5MS UI 毛细管柱30m*0.25mm*0.25μm；进样口温度：MMI进样口，采用程序升温进样模式，60℃保持0.05min，以750℃/min升至280℃，保持0min；不分流进样；载气流速：1.0mL/min；恒流模式；进样量：1.0μL；柱温：40℃保持4min，以10℃/min升至300℃，保持2min。

       离子源：电子轰击源，70eV；四极杆温度：180℃；离子源温度：280℃；辅助加热温度：280℃；溶剂延迟时间：6.0min；扫描模式：SIM+Scan（化合物保留时间，定量和定性离子见下表）

表1硝基苯类化合物定量和定性选择离子

2、实验结果

2.1  17种硝基苯类化合物色谱图分离情况（含内标和替代）

图2 硝基苯类化合物标准液总离子流谱图

2.2 加标样品的回收率

表2弗罗里硅土柱净化加标样品回收率

3、实验结论

       由表2可知，加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的15种硝基苯类化合物，加标回收率在50.7%-105.3%之间，替代物标准品硝基苯-D5加标回收率平均值为50.7 %，2-氟联苯加标回收率平均值为67.1 %，完全符合标准中要求的加标样品回收率控制范围：40 % ~ 150 % 的质控要求。同时将六次分析的结果计算其RSD %，所有化合物的相对标准偏差均小于7.7 %，本方法测定的样品加标浓度为20μg/kg。

50mL浓缩杯同时适用于Flex HPSE和MultiVap-10两种仪器，实验过程中尽可能减少液体的转移，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硝基苯类化合物这一实验中，莱伯泰科Flex HPSE全自动GX快速溶剂萃取仪、SPE1000全自动固相萃取系统和MultiVap-10定量平行浓缩仪能够GX、稳定地达到实验的要求，可以提供领域范围内的良好应用。

4、参考标准

1、《土壤和沉积物 硝基苯类化合物的测定 气相色谱-质谱法》报批稿

2、HJ 783-2016 土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取法