探讨快速溶剂萃取与索氏抽提对比测定复垦土壤中4类20种半挥发性有机污染物
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作者:韦燕娟
摘 要：文章从快速溶剂萃取法和索氏抽提法的优缺点出发，介绍了复垦土壤中4类20种半挥发性有机污染物的测定方法，并对实验结果进行分析。结果显示：采用快速溶剂萃取法对有机样品进行前处理，检测结果的检出限、回收率、重复性更好，优于索氏抽提法。
关键词：复垦土壤;有机污染物;快速溶剂萃取;索氏抽提
1 快速溶剂萃取法和索氏抽提法的优缺点
1.1 快速溶剂萃取法
快速溶剂萃取法的优点是：有机溶剂用量少;检测过程快速，一次萃取时间只要15min;基体影响小，能对固体、半固体进行萃取;自动化程度高，操作方便安全。缺点则是：萃取过程有压力，不能测定脂肪;管道容易堵塞。
1.2 索氏抽提法
索氏抽提法的优点是：选择性好，能提高萃取纯度;能耗低，能量可快速传导、充分利用;设备体积小、造价低，操作简单。缺点则是：测定脂肪时的耗时长;如果样品较多，需要使用大容量的油分测定器。
2 复垦土壤中4类20种半挥发性有机污染物的测定方法
2.1 仪器试剂
仪器包括快速溶剂萃取仪、气相色谱-质谱联用仪、自动进样器、全自动氮吹浓缩仪、固相萃取装置、超纯水机等。试剂包括正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、无水Na2SO4、弗罗里硅土;以及20种半挥发性有机污染物的混合标样，内标及替代物甲苯。溶剂包括甲醇、十氯联苯。
2.2 实验设计
第一，色谱条件。色谱柱0.25mm×0.25μm×30m，载气氦气纯度为99.999%;柱温箱升温时，70℃保留1min，以每分钟提升25℃的速度达到160℃，每分钟提升3℃的速度达到220℃，每分钟提升25℃的速度达到280℃，保留5min。不分流进样，进样量为1μL，温度为280℃，在m/z为30-550的范围内全扫描。
第二，质谱条件。EI电离模式，轰击能量为70eV;离子源、四级杆的温度，分别为230℃、150℃;溶剂延迟5min。定性分析采用SCAN，定量分析采用SIM，进行分段监测。
第三，快速溶剂萃取条件。快速溶剂萃取温度为103℃，压力设置为10.24MPa，加热时间5min，静态萃取时间为7min。
2.3 实验方法
第一，空白樣。空白土样使用硅藻土，在110℃条件下烘烤5h，空白实验结果未检出有机污染物，说明实验中没有引入干扰成分。
第二，索氏抽提法。称量土壤样本10g，加适量无水Na2SO4并磨成细末状。待检测土样使用滤纸包裹起来，置于索氏抽提器中，加入正己烷、乙酸乙酯混合液，提取16h后分两次旋转蒸发，并使用混合液清洗蒸发瓶。所有溶液进入弗洛里小柱净化，加入洗脱液，经干燥、氮吹浓缩处理，加入正己烷定容至1ml，即可上机检测。
第三，快速溶剂萃取法。称量土壤样本10g，加适量粗硅藻土，混匀后置于萃取池中。把萃取池放在萃取仪的转盘上，加入正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷混合液，按照上文快速溶剂萃取条件操作，萃取后提取液进入无水硫酸钠柱干燥，并使用混合液清洗样品。对提取液、洗涤液合并，置于浓缩瓶中氮吹浓缩至2ml。使用10ml正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷混合液，预先活化弗罗里硅土柱，将浓缩液加入弗罗里硅土柱净化，使用鸡心浓缩瓶接收，并使用混合液冲洗小柱，加入洗脱液，经干燥、氮吹浓缩处理，加入正己烷定容至1ml，即可进行检测。
3 实验结果分析
3.1 标准曲线
使用正己烷为溶剂，配置不同浓度的混合标准溶液，20种半挥发性有机污染物混标和替代物的标准溶液，浓度分别是001mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L，内标浓度均为0.25mg/L。平行测定3次，以质量浓度为X轴，以峰面积为Y轴，绘制标准曲线。结果显示：目标化合物在0.01—1.0mg/L之间，线性良好，相关系数≥0.998。
3.2 检出限
称量4份空白土样，质量均为10g，加入20种半挥发性有机污染物混标溶液25μg/kg，处理后进行检测，计算检出限。结果显示，20种目标化合物采用快速溶剂萃取时，检出限为023—2.52μg/kg，定量限为0.85—10.11μg/kg;采用索氏提取时，检出限为0.68—4.15μg/kg，定量限为2.78—16.54μg/kg。相比之下，快速溶剂萃取法的检出限和定量限更低。
3.3 精密度和回收率
将20种混合标准液加到空白土样上，加标水平是50μg/kg、150μg/kg、250μg/kg，平行分析7次，优化后分别进行快速溶剂萃取、索氏提取处理。加标回收试验结果是：快速溶剂萃取法的回收率为73.5%～114.2%，相对标准偏差是2.8%～15.1%;索氏提取的回收率为62.7%～121.5%，相对标准偏差是5.2%～14.3%。相比之下，快速溶剂萃取法的回收率更高，相对标准偏差更小。
3.4 样品实测结果
依据本次实验方法，选择某地的7个复垦土壤样本进行测定。首先采用快速溶剂萃取法进行预先处理，设置仪器参数，结果检出痕量半挥发性有机污染物，例如敌敌畏为1.18—143μg/kg，乐果为1.40—1.66μg/kg，硫磷为2.83μg/kg。
4 结论
在实验室内，针对有机污染物进行前处理，主要有快速溶剂萃取法、索氏抽提法两种，且两种方法各具优点和缺点。文章选取复垦土壤中20种半挥发性有机污染物样品作为对象，比较了两种方法的前处理效果，结果显示：①快速溶剂萃取法的检出限低于索氏抽提法;②快速溶剂萃取法的回收率和精密度高于索氏抽提法。因此，在实验内对有机污染物进行前处理，优先推荐快速溶剂萃取法。
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