顶空/超声提取法—气相色谱法测定土壤中总石油烃

2018-12-04张晓赟尹燕敏孙欣阳

安徽农学通报 2018年17期

张晓赟尹燕敏孙欣阳

摘要：将石油类划分为挥发性组分（汽油类C5～C10）和非挥发性组分（柴油类和重土壤油类C10～C40）2大类，分别以顶空和超声波提取法进行富集分离，用带有氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪检测。结果表明，该方法线性良好，C5～C10的检出限为10.0～14.0mg/kg，C11～C40的检出限为10.0～375mg/kg;精密度和准确度良好，C5～C10实际样品回收率为66.4%～107%，C11～C40的实际样品回收率为50.0%～127%，能满足实际土样分析的需求。

关键字：总石油烃;气相色谱;顶空;超声;土壤

中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）17-0062-03

Determination of TPH in Soil Using Headspace GC-FID and Ultrasonic Extraction GC-FID

Zhang Xiaoyun et al.

（Suzhou Environmental Monitoring Center，Suzhou 215000，China ）

Abstract：In this paper，petroleum is divided into two categories：volatile components（gasoline C5～C10） and non-volatile components（diesel and heavy soil oils C10～C40），which are enriched by headspace and ultrasonic extraction respectively，and then both of them were detected using a gas chromatograph with a hydrogen flame ionization detector（FID）. The method has good linearity. The detection limit of C5～C10 is 10.0～14.0 10.0 μg/kg，and the detection limit of C11～C40 is 10.0～375 μg/kg. The precision of the method is good，and the actual sample recovery of C5～C10 was 66.4%～107%，and the actual sample recovery rate of C11～C40 was 50.0%～127%.This method was suitable for the actual soil sample analysis.

Key words：TPH;GC-FID;Headspace;Ultrasonic extraction;Soil

石油是现代社会使用的主要能源之一，随着人类的不断开采，加工、使用，其所带来的环境污染也越来越严重。总石油烃是由烷烃和芳香烃组成的复杂混合物，目前测定土壤中总石油烃的方法主要有重量法[1]、红外分光光度法[2]、气相色谱法[3]、气质联用法[4]等，土壤前处理方法主要有顶空、吹扫、索氏、超声、加速溶剂萃取等[5-6]。本研究主要用顶空和超声萃取作为前处理方法，用GC-FID测定分析，建立了测定土壤中总石油烃含量的方法。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂气相色谱仪：Agilent7890（带CTC多功能进样平台带顶空自动进样器），超声波萃取仪，氮吹仪（caliper），MILLIQ纯水仪（美国Millipore公司）。甲醇（色谱纯级，美国默克公司），二氯甲烷，丙酮，正己烷（农残级，美国默克公司），无水硫酸钠（优级纯，400℃烘烤4h），石英砂（20～50目）。C5～C10标准溶液（2000mg/L）（美国O2SI公司），C7～C40标准溶液（1000mg/L）（美国O2SI公司）

1.2 试样的制备

1.2.1 C5～C10的测定实验室内取出样品瓶，待恢复到室温后，称取2g样品置于顶空瓶中，迅速向顶空瓶中加入10mL水，立即密封，待测。顶空具体条件为温度40℃，平衡温度60℃，平衡时间30min，进样针温度65℃，进样时间0.1min。

1.2.2 C11～C40的测定比色管中称取2g均匀土样，加入适量无水硫酸钠碾细搅拌均匀至干。加入10mL提取液（二氯甲烷∶丙酮=1∶1），进行超声波萃取，萃取时间10min，共萃取2次，萃取液过无水硫酸钠小柱除水后氮吹浓缩至1mL以下，用正己烷定容至1mL。基质复杂的样品可通过Florisil小柱净化处理：以5mL正己烷活化Florisil小柱，然后萃取液上样，最后再以5mL正己烷洗脱，洗脱液经氮吹浓缩至1mL定容。

1.3 色谱条件 C5～C10色谱条件：HP-5石英毛细管柱30m×0.32mm×0.25mm，进样口温度250℃，载气为氮气，分流比为20∶1;检测器温度300℃，尾吹气流量30mL/min，氢气流量40mL/min，空气流量400mL/min，升温35℃保持5min，以5℃/min升至100℃，保持2min。

C11～C40色谱条件：HP-5石英毛细管柱30m×0.32 mm×0.25mm;进样口温度：250℃，载气为氮气;不分流进样，检测器温度300℃，尾吹气流量30mL/min，氢气流量40mL/min，空气流量400mL/min，升温50℃保持3min，以10℃/min升至280℃，保持8min，再以5℃/min升至300℃，保持15min。

2 结果与分析

2.1 标准曲线的配制

2.1.1 C5～C10 分别往顶空瓶中加入2g石英砂，10mL水，用微量注射器取一定量的中间液配成含C5～C10各组分浓度在0.5～200mg/L范围内的标准系列水溶液。

2.1.2 C11～C40 分别取适量的的中间液，稀释到1.00mL的正己烷中，配制含C11～C40各组分浓度在0.5～50mg/L的标准系列。

2.2 测定总石油烃的标准色谱图如图1所示。

3 结论

从以上数据可以看出，本方法线性良好、检出限低、精密度和准确度好，满足实际分析要求。

参考文献

[1]王如刚，王敏，牛晓伟，等.超声-索氏萃取-重量法测定土壤中总石油烃含量[J].分析化学研究简报，2010，38（3）：417-420.

[2]唐松林. 红外光度法测定土壤中的石油類[J].中国环境监测，2004，20（1）：36-38.

[3] 张欢燕，王臻，周守毅.环境中总石油烃的气相色谱分析测定[J].环境监控与预警，2013，5（2）：244-27.

[4] 杨慧娟，刘五星，骆永明，等.气相色谱-质谱法分段测定土壤中的可提取总石油烃[J].土壤，2014，46（1）：134-138.