新污染物与传统的污染物不同,是指早先发现或被关注、对生态环境和人类的健康有一定的风险并未被纳入或现有的管理方式、不能有效地控制其风险的污染物。新污染物种类繁多,其来源广泛,具有很强的隐蔽性和环境持久性。目前针对4-壬基酚、三氯杀螨醇、六溴环十二烷等持久性有机新污染物的分析方法一般只针对单个物质进行检测,所使用到的前处理设备较为分散,实际检测工作量大、效率低,建立快速准确检测环境中新污染物的方法具有现实意义。.jpg)
1. 建立了加压流体萃取-改进QuEChERS-气相色谱质谱法测定土壤和沉积物中4种新污染物的检测方法,并验证了各项分析性能指标;2. 通过改进QuEChERS净化剂,引入含较少氧基团的还原氧化石墨烯(RGO),摸索出前处理最佳净化剂配比条件,能更好的去除样品提取液中杂质,改善色谱分离效果;3. 方法适用于批量样品的快速检测,提升工作效率,为测定土壤及沉积物中的持久性有机新污染物提供技术支持。
1.2.1 样品准备
土壤和沉积物样品分别按照标准HJ/T 166[16]和GB 17378.3[17]相关要求进行采集和保存。1.2.2 样品前处理
取洁净的萃取池,更换萃取池底部的纤维素滤膜,拧紧底部盖子,平铺1~2 cm厚度的硅藻土,然后加入与硅藻土混匀的样品,轻敲萃取池压实,放置于加压流体萃取盘。1.3 仪器分析条件
加压流体萃取仪条件:V(正已烷):V(丙酮)=1:1为萃取溶剂;载气压力为0.8 Mpa;加热温度100℃;萃取池压力8.3 Mpa;预加热平衡5 min;静态萃取时间5 min;溶剂淋洗体积为60%池体积;氮气吹扫时间60 s;静态萃取2次。2.1 色谱条件优化
实验利用弱极性毛细管色谱柱DB-5MS对4种新污染物进行分离,在1.3仪器设定条件下,各污染物在18 min内分离完全,峰型尖锐,具有良好的灵敏度,TIC总离子流图见图1。.jpg)
2.2 萃取条件优化
2.2.1 萃取溶剂
实验选取阴性空白土壤样品10 g,添加5 μL(100 mg/L)的混标溶液,固定萃取温度为100℃,分别考察了丙酮、V(正已烷):V(丙酮)=1:1、V(正已烷):V(二氯甲烷)=1:1、二氯甲烷4种萃取溶剂对4种新污染物回收率的影响,各进行3次平行实验,按照1.2条件设定进行浓缩、净化,1.3仪器设定上机测试。.jpg)
2.2.2 萃取温度
实验选取阴性空白土壤样品10 g,添加5 μL(100 mg/L)的混标溶液,固定萃取溶剂:V(正已烷):V(丙酮)=1:1,分别考察萃取温度在80、90、100、110℃时对4种新污染物回收率的影响,各进行3次平行实验,按照1.2条件设定进行浓缩、净化,1.3仪器设定上机测试。.jpg)
2.3 净化实验条件优化
2.3.1 PSA的加入量优化
为了考察不同固相吸附剂加入量对4种新污染物回收率的影响,实验选取阴性空白土壤样品10 g,添加5 μL(100 mg/L)的混标溶液,测试PSA加入量在10、15、20、25 mg时对4种新污染物回收率的影响,各进行3次平行实验,按照1.2条件设定进行浓缩、净化,1.3仪器设定上机测试,由图4可知,在加入20 mg PSA时具有较好的回收率(88.4%~91.6%);考虑测定效果和试剂成本,实验选择20 mg PSA为固体吸附剂最优加入量。.jpg)
2.3.2 还原氧化石墨烯(RGO)的加入量优化
为了考察不同还原氧化石墨烯加入量对4种新污染物回收率的影响,实验选取阴性空白土壤样品10 g,添加5 μL(100 mg/L)的混标溶液,测试还原氧化石墨烯加入量在5、10、15、20 mg时对4种新污染物回收率的影响,各进行3次平行实验,按照1.2条件设定进行浓缩、净化,1.3仪器设定上机测试,由图5可知,在加入量为10 mg还原氧化石墨烯时,4种新污染物具有良好的回收率(89.4%~93.5%),因此,实验选择10 mg为还原氧化石墨烯最优加入量。.jpg)
2.4 标准曲线及检出限
以V(正已烷):V(丙酮)=1:1为溶剂,分别配制质量浓度为0.1、0.2、0.5、0.8、1.0 mg/L的4种新污染物混标溶液,并加入适量内标物保持其浓度为0.5 mg/L,按照1.3仪器设定条件依次进样分析,性能参数见表2。.jpg)
2.5 精密度和准确度实验
实验对土壤和沉积物2种类型基质空白样品,加入低(10 μg/kg)、中(50 μg/kg)、高(100 μg/kg)水平浓度的目标物污染物,按照实验方法步骤进行测定,分别进行重复6次平行实验,计算回收率和相对标准偏差,结果见表3。
2.6 实际样品分析
采用该方法测定某农药厂周边采集的56批次土壤和29批次沉积物样品,检出率为14.1%。其中9批次土壤样品检出三氯杀螨醇和2,4-三氯杀螨醇,含量为26.5~56.9 μg/kg;3批次沉积物样品检出4-壬基酚和1,2,5,6,9,10-六溴环十二烷,含量分别为17.9~32.8 μg/kg,验证了该方法具有较好的可靠性。本工作通过优化色谱条件和前处理方法,确定了以V(正已烷):V(丙酮)=1:1为萃取剂,设置萃取温度100℃,选择20 mg PSA和10 mg还原氧化石墨烯为最优加入QuEChERS净化盐,建立了一种以ASE萃取-QuEChERS净化-气相色谱质谱法测定土壤和沉积物中4种新污染物的检测方法。该方法具有前处理简便、易于操作、节约溶剂、准确度和精密度较高等优点,适合大批量土壤及沉积物样品的定性定量检测分析。2024.0295加压流体萃取-改进QuEChERS-气相色谱质谱法.pdf