專利名稱：一種土壤樣品中有機污染物的提取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及污染土壤及沉積物樣品的預處理技術，具體地說是一種土壤樣品中有
機污染物的提取方法。
背景技術：
多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,簡稱PAHs)是指分子中含有兩個或兩個以上苯環(huán)，以線狀、角狀或蔟狀排列的碳氫化合物。PAHs按芳環(huán)的連接方式可分為兩類。第一類是稠環(huán)芳烴，即苯環(huán)以兩個苯環(huán)共有的稠環(huán)型連在一起的碳氫化合物，如萘、蒽、菲和芘等。第二類是孤立多環(huán)芳烴，即苯環(huán)直接通過單鍵連接，或通過一個或幾個碳原子連接的碳氫化合物，如聯(lián)苯、三聯(lián)苯等。目前已發(fā)現(xiàn)的多環(huán)芳烴中，有400多種具有致畸、致癌和致突變的作用，因而受到廣泛的關注。1979年美國環(huán)保局列出了 129種優(yōu)先監(jiān)測污染物，其中有16種多環(huán)芳烴。我國政府也已經(jīng)列出了 7種多環(huán)芳烴于"中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單"中。 目前，環(huán)境中多環(huán)芳烴的提取技術主要包括超臨界流體萃取，超聲提取和索氏提取三種。其中后兩種是目前國內(nèi)實驗室廣泛使用的提取方法。超聲提取技術(UltrasonicExtraction, UE)是以超聲波為能量的快速，高效、節(jié)能的提取方法，與索氏提取方法相比，具有有機試劑用量少，同時處理多個樣品，應用領域廣泛的優(yōu)點。但是，超聲提取技術容易受到土壤或底泥樣品中水分含量的影響。Gong和Khodadoust等人的研究發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴的提取效果隨著土壤水分含量的增加而降低。傳統(tǒng)的前處理方法一般通過添加鮮土重1-2倍的無水硫酸鈉來吸收土壤中的水分，然而實驗表明當含水量高于30%之后，提取效果并不理想，回收率隨水分升高而下降。特別當土壤中水分含量40-60%時，過量的無水硫酸鈉給測定結果造成很大誤差。因此，如何有效的降低土壤樣品中水分含量對測定結果的影響，提高測定結果的準確性已經(jīng)成為多環(huán)芳烴污染土壤及污染水體底泥樣品預處理技術的一個關注的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種受水分含量影響小，提取效果好，應用廣泛的土壤樣品
中有機污染物的提取分析測定方法。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是 提取方法將土壤樣品進行低溫冷凍干燥，干燥后加入樣品質量3-5倍的有機提取劑密封，而后置于超聲水浴中提取2-4h ;提取后的樣品以3500-4000轉 min—1離心5-10min，取上清液用正己烷/二氯甲烷混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0. 3-0. 6ml/min的速度進行，待1_3分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速2-5ml/min條件下吹干，最后甲醇定容，保存。所述樣品中加入的有機提取劑為二氯甲烷。 所述低溫冷凍干燥時低溫為-35—301:，冷凍時間為30-40min，干燥的時間為
36-8h。所述正己烷/二氯甲烷混合液為i : i(v : v)。所述土壤樣品為對多環(huán)芳烴污染土壤和底泥。所述甲醇定容保存的樣品可用于多環(huán)芳烴的分析。 原理本發(fā)明將樣品經(jīng)過低溫冰箱冷凍之后通過冷凍干燥機可去除土壤和底泥樣
品中大部分的水分，對預處理的樣品進行超聲提取可以得到較高的回收率。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明采用物理手段對土壤和底泥樣品進行預處理，具體為通過冷凍干燥機可去除土壤和底泥樣品中大部分的水分。將其處理后的樣品通過超聲提取技術進行提取，提取后的土樣可用于土壤及底泥樣品中多環(huán)芳烴的分析。采用本發(fā)明的提取方法可使樣品中的多環(huán)芳烴得到有效去除，當土壤中芘初始濃度為150mg/kg時，對于含水量20% _60%的海倫黑土，回收率可達83. 2% -87.4%。對于含水量20% _60%的沈撫灌區(qū)棕壤土，回收率可達86. 0% -91. 8%。本發(fā)明對多環(huán)芳烴污染土壤和底泥樣品冷凍干燥后進行提取分析測定的方法，受水分含量影響小，提取效果好。


圖1為本發(fā)明對含水量20% -60%的海倫黑土冷凍干燥后進行提取分析的回收率圖。 圖2為本發(fā)明對10% -60%的沈撫灌區(qū)棕壤土冷凍干燥后進行提取分析的回收率圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1 對多環(huán)芳烴污染土壤樣品提取分析測定具體步驟為 將含水量20%、30%、40%、50%和60%的海倫黑土樣品分別在_35"低溫冰箱中冷凍30min后，取出后分別置于冷凍干燥器下干燥8h，分別裝入于25mL玻璃離心管中加入樣品質量3倍的有機提取劑二氯甲烷并蓋緊，于超聲水浴中連續(xù)提取2h。提取后，將離心管放在離心機內(nèi)，以4000轉 min—1離心5min，記下提取液體積，取上清液用正己烷/ 二氯甲烷(l : l，v : v)混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0.3-0. 4ml/min的速度進行，首先用洗脫液將硅膠的預處理柱潤濕，此時收集的為第一組分lmL的不含待測污染物的洗脫液流出，而后上樣加入樣品待1分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速2-3ml/min條件下吹干，最后甲醇定容至lmL.待HPLC分析(參見圖1) 。 HPLC的色譜條件為①3. 6mn^250mm反向C^色譜柱；流動相為100%丙酮，流速1. 5mL/min，芘的激發(fā)波長和發(fā)射波長分別為237和385nm。所述海倫黑土有機質含量為5. 21%，其機械組成為39. 76%砂土，24. 73%壤土，34. 51%粘土。 由圖1可知隨著含水量的增加，芘的回收率基本不變，為83. 2% -87. 4%說明采用
本發(fā)明的方法對黑土中多環(huán)芳烴的提取效果是另人滿意的。
實施例2 與實施例l不同之處在于 將含水量20%、30%、40%、50%和60%的沈撫灌區(qū)棕壤土樣品分別在-30。C低溫冰箱中冷凍40min后，取出后分別置于冷凍干燥器下干燥6h，分別裝入于25mL玻璃離心管中加入樣品質量5倍的有機提取劑二氯甲烷并蓋緊，于超聲水浴中連續(xù)提取3h。提取后，將離心管放在離心機內(nèi)，以3500轉min—1離心10min，記下提取液體積，取上清液用正己烷/ 二氯甲烷(l : l，v : v)混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0.4-0. 5ml/min的速度進行，待1-2分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速3-4ml/min條件下吹干，最后甲醇定容至lmL.待HPLC分析(參見圖2) 。 HPLC的色譜條件同實例1。所述沈撫灌區(qū)棕壤土有機質含量為3. 28%，其機械組成為45. 21% sand砂土，43. 02%壤土，11. 77%粘土。 由圖2可知，隨著含水量的增加，芘的回收率基本不變，為86.0% _91.8%說明采
用本發(fā)明的方法對沈撫灌區(qū)棕壤土中多環(huán)芳烴的提取效果是另人滿意的。
實施例3 與實施例1不同之處在于 將土壤樣品在_331:低溫冰箱中冷凍35min后，取出后分別置于冷凍干燥器下干燥7h，分別裝入于25mL玻璃離心管中加入樣品質量4倍的有機提取劑二氯甲烷并蓋緊，于超聲水浴中連續(xù)提取4h。提取后，將離心管放在離心機內(nèi)，以3800轉*min-l離心8min，記下提取液體積，取上清液用正己烷/二氯甲烷(1 : l，v : v)混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0. 5-0. 6ml/min的速度進行，待2_3分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速4-5ml/min條件下吹干，最后甲醇定容至lmL.待HPLC分析。
權利要求
一種土壤樣品中有機污染物的提取方法，其特征在于將土壤樣品進行低溫冷凍干燥，干燥后加入樣品質量3-5倍的有機提取劑密封，而后置于超聲水浴中提取2-4h；提取后的樣品以3500-4000轉·min-1離心5-10min，取上清液用正己烷/二氯甲烷混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0.3-0.6ml/min的速度進行，待1-3分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速2-5ml/min條件下吹干，最后甲醇定容，保存；所述樣品中加入的有機提取劑為二氯甲烷。
2. 按權利要求1所述的土壤樣品中有機污染物的提取方法，其特征在于所述低溫冷 凍干燥時低溫為-35—301:，冷凍時間為30-40min，干燥的時間為6-8h。
3. 按權利要求l所述的土壤樣品中有機污染物的提取方法，其特征在于所述正己烷/ 二氯甲烷混合液為1 : l(v : v)。
4. 按權利要求1所述的土壤樣品中有機污染物的提取方法，其特征在于所述土壤樣 品為對多環(huán)芳烴污染土壤和底泥。
5. 按權利要求1所述的土壤樣品中有機污染物的提取方法，其特征在于所述甲醇定容保存的樣品可用于多環(huán)芳烴的分析。
全文摘要
本發(fā)明涉及污染土壤及沉積物樣品的預處理技術，具體地說是一種土壤樣品中有機污染物的提取方法。具體為將土壤樣品進行低溫冷凍干燥，干燥后加入樣品質量3-5倍的有機提取劑密封，而后置于超聲水浴中提取2-4h；提取后的樣品以3500-4000轉·min-1離心5-10min，取上清液用正己烷/二氯甲烷混合液經(jīng)硅膠的預處理柱洗脫，洗脫時以0.3-0.6ml/min的速度進行，待1-3分鐘后收集洗脫液，而后將收集的洗脫液再在常溫下以氮氣在流速2-5ml/min條件下吹干，最后甲醇定容，保存。采用本發(fā)明的方法去除速度快，效果好，方法簡單，快速，靈敏，可靠，可用于土壤及底泥樣品中多環(huán)芳烴的分析。
文檔編號G01N1/28GK101738335SQ200810228548
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權日2008年11月5日
發(fā)明者張海榮, 張銀秋, 李培軍, 董殿波, 趙青 申請人:中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所