超声波萃取、气相色谱法测定土壤和沉积物中多氯联苯混合物

2012-08-28张俊琼

绿色科技 2012年5期

张俊琼

（广东省深圳市环境监测中心站，广东深圳 518049）

1 引言

多氯联苯（PCB）是氯代联苯同系物与商业混合物的混合体系。Arochlor系列是多组分多氯联苯混合物的商品名，由化学性质相似的PCB组成，按照混合物中含氯百分数来命名，通过用Arochlor12xx来表示，最后两位数字表示了混合物中氯的百分含量[1]。多氯联苯属于持久性有机污染物，尽管现在各国已停止生产，但是它在水体和土壤沉积物中依然存在，并且通过食物链最终危害到人类健康。

目前我国还没有针对土壤沉积物中多氯联苯混合物方面的监测标准，只有固体废物中多氯联苯监测标准[2]，但该方法极其繁琐，可操作性不强。现采用超声波萃取，弗罗里硅土和浓硫酸净化，气相色谱（GC／ECD）分析[3]，不仅大大简化了操作步骤，而且分析结果良好。

2 实验方法

2.1 仪器与试剂

仪器选用超声波萃取仪；漩涡混匀器；旋转蒸发仪；氮吹仪；气相色谱仪（Agilent 7890A，配ECD检测器）。

试剂选用二氯甲烷（农残级）；丙酮（农残级）；正己烷（农残级）；无水硫酸钠（优级纯）；浓硫酸（优级纯）；铜粒（分析纯）；弗罗里硅土柱（1g，6mL）；Arochlor1242标准贮备液100μg／mL（甲醇介质）

2.2 色谱条件

色谱柱：HP－5MS（30m×0.32mm×0.25um）；进样口温度：270℃；不分流进样；进样量2μL；柱流量：2.0mL／min；检测器温度：330℃；升温程序：100℃保持2min，以15℃／min升至160℃，再以5℃／min升至270℃，保持2min。

2.3 测定步骤

称取约2.5g事先冻干并研磨好的样品，加入15mL丙酮，漩涡混匀后超声15min，然后加入15mL二氯甲烷，混匀后超声15min，倾出上清液，用无水硫酸钠脱水并过滤；上述萃取过程重复3次，合并滤液，经旋转蒸发仪浓缩至约1mL。

用20mL正己烷活化弗罗里硅土净化小柱，将上述浓缩液转移到小柱上过柱净化，用约8mL正己烷洗涤接收到试管。氮吹浓缩至1.0mL，加入2.0mL浓硫酸，漩涡混匀后，在室温下静置1h以上。将有机层转移至2mL安培瓶中，加入少许活性铜粒以除去含硫化合物。用气相色谱仪（GC／ECD）分析。活性铜粒的制备用稀盐酸洗去铜粒表面氧化层，然后用去离子水洗净，氮气吹干。

2.4 标准曲线绘制

用正己烷配制50、100、200、300、400、500、1000μg／L标准溶液系列，绘制标准曲线。1000μg／L的Arochlor 1242的标准溶液气相色谱图见图1。

图1 1000μg／L的Arochlor 1242的标准溶液气相色谱

2.5 特征指纹峰的选择与定性分析

根据样品色谱峰形与标准物色谱峰形的匹配程度，确定多氯联苯的污染类型。由于多氯联苯的同族异构体很多，在一根毛细管色谱柱上不可能实现完全分离，因此一个色谱峰对应的既可能是单一物质，更可能是某几个异构体。但是对于特定类型的多氯联苯混合物来说，总有一些色谱峰是其独有的。为了定性与定量分析的方便，根据以下4条原则[1]确定每类多氯联苯混合物的特征指纹峰，即：尽可能选择丰度较大、分离较好的色谱峰；尽可能选择代表不同氯含量的色谱峰，即色谱峰应尽量涵盖保留时间的前、中、后段；选定的色谱峰尽可能不与样品中难消除干扰物如DDE等重叠；特征指纹峰的数量以5～10个为宜。