测定土壤中的23种有机氯——加压流体萃取-凝胶渗透净化-气质法

2016年5月31日，《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)正式由国务院印发实施，此后一年多的时间里环境土壤普查已覆盖全国，多项环境土壤标准发布。

传统手动方法耗时耗力，很难满足大量样品的检测需求，为了提高效率，现参考标准（HJ835-2017土壤和沉积物有机氯农药的测定气相色谱-质谱法）来摸索全自动前处理的可行性。

本实验使用了莱伯泰科全自动高效快速溶剂萃取仪Flex-HPSE提取土壤中的23种有机氯，SPE1000全自动固相萃取系统净化，MultiVap-10定量平行浓缩仪浓缩后用气质联用仪进行检测，创建了土壤中有机氯检测的一整套方法。

1.1仪器和设备

1.1.1 HPSE-E高效压力溶剂萃取系统（莱伯泰科公司）；

1.1.2 SPE1000全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）；

1.1.3MultiVap-10定量平行浓缩仪（莱伯泰科公司）；

1.1.4 MiniLab全自动稀释配标系统（莱伯泰科公司）；

1.1.5 7890B气相色谱-5977B质谱联用仪（安捷伦公司）

1.2 试剂和样品

1.2.1正己烷（农残级）；

1.2.2丙酮（农残级）；

1.2.3快速溶剂萃取溶剂：用正己烷（1.2.1）和丙酮（1.2.2）按1:1体积比混合；

1.2.4固相萃取洗脱溶剂：用丙酮（1.2.2）和正己烷（1.2.1）按1:9体积比混合； 

1.2.5有机氯标准贮备液（1000mg/L，溶剂为正己烷）；

1.2.6有机氯标准中间液（100mg/L，溶剂为1.2.3丙酮正己烷混合溶剂）；

1.2.7内标贮备液（5000mg/L，溶剂为正己烷），内标为五氯硝基苯；

1.2.8内标中间液（400mg/L，溶剂为1.2.3丙酮正己烷混合溶剂）；

1.2.9替代物标准贮备液（1000mg/L，溶剂为正己烷），替代物为2,4,5,6-四氯间二苯和氯茵酸二丁酯；

1.2.10替代物标准中间液（100mg/L，溶剂为1.2.3丙酮正己烷混合溶剂）；

1.2.11硅酸镁净化小柱（1g/6mL，LabTech）；

1.2.12硅藻土（置于马弗炉中450℃烘4h，冷却后贮于玻璃瓶中于干燥器内保存）；

1.2.13石英砂（置于马弗炉中450℃烘4h，冷却后贮于玻璃瓶中于干燥器内保存）

1.3土壤样品处理

1.3.1 提取

取研细过筛后的环境土样20g，与7g硅藻土混合均匀，装填至34mL的萃取罐中。同样方法装填好两个萃取罐后，置于Flex-HPSE中（双通道运行，最多可连续萃取30个样品），萃取溶剂为丙酮正己烷混合溶剂（1.2.3），系统压力10Mpa，萃取温度100℃，加热平衡时间3min，静态萃取时间6min，冲洗体积60%，N2吹扫60s。循环运行两次。萃取液收集到50mL浓缩杯中。

1.3.2 浓缩

将浓缩杯置于MultiVap-10中，浓缩温度35℃，使用定容模式。浓缩过程中使用丙酮正己烷混合溶剂（1.2.3）淋洗杯壁，浓缩至约1mL，待净化。

1.3.3 净化

净化方式选择固相萃取，净化小柱为硅酸镁净化小柱，具体方法如下：

按照图1方法进行净化实验，完全上样，洗脱液为丙酮正己烷混合溶剂（1.2.4），收集液用MultiVap-10浓缩至近干，加入适量内标中间液（1.2.）后，用丙酮正己烷混合溶剂（1.2.4）定容至1mL，待测。

图1 固相萃取净化方法

1.4石英砂或土壤加标回收率实验

按1.3.1方法装填石英砂或土壤，进行加标实验，20g样品加标（1.2.6）和替代物（1.2.10）各10μg，然后按照1.3.1~1.3.3方法进行实验，分别进行三组6个平行样品，用来测定加标回收率。

1.5 分析步骤

1.5.1 气质条件

色谱柱：HP-5MS，30m*0.25mm*0.25μm；进样口温度：250℃；不分流进样；载气流速：1.0mL/min；恒流模式；进样量：1.0μL；柱温：120℃保持2min，以12℃/min升至180℃，保持5min；再以7℃/min升至240℃，保持1min；再以1℃/min升至250℃，保持2min；后程序升温至280℃保持2min。

表1 有机氯定量和定性选择离子

1.5.2 标准曲线的绘制

取5个2ml 进样瓶放入MiniLab自动稀释配标系统中，分别量取适量的有机氯农药标准中间液（1.2.6）、替代物中间液（1.2.10）、内标中间液（1.2.8）和正己烷丙酮混合溶剂（1.2.3），混匀，配制成5个浓度点的标准系列，有机氯标准和替代物的质量浓度均分别为 1.00 µg/ml、5.00 µg/ml、10.0 µg/ml、20.0 µg/ml、45.0 µg/ml，添加的内标质量浓度均为40.0 µg/ml。具体操作按图2所示。

图2标准曲线配置方法图 

以目标化合物与内标化合物定量离子响应值的比值为纵坐标，目标化合物与内标化合物浓度的比值为横坐标，绘制校准曲线。如图3所示，得到25种物质的线性系数R²为0.9989~0.9996，线性关系良好。

图3 代表物质标准曲线线性关系图（其余略）

2.1  26种化合物色谱图分离情况（含内标和替代物）

图4 有机氯标准液总离子流谱图

2.2  土壤样品凝胶净化前后对比图

图5  土壤样品凝胶净化前后对比图

2.3  6个平行加标样品总离子流重叠图

图6  6个平行加标样品总离子流重叠图

2.4加标样品回收率

表2加标样品回收率

由表2可知，加压流体萃取-凝胶净化-气质法测定土壤中的23种有机氯，石英砂加标回收率为86.2%~106.7%，替代物回收率为95.5%~106.7%，RSD在9.5%以下。土壤加标回收率为77.6%~99.5%，替代物回收率为83.1%~85.7%，RSD在12.3%以下。土壤样品中有机氯未检出。

50mL浓缩杯同时适用于Flex-HPSE和MultiVap-10两种仪器，实验过程中尽可能减少液体的转移，能够有效减少转移过程中造成的损失。

综上所述，加压流体萃取-固相萃取-气质法测定土壤中的有机氯这一实验中，莱伯泰科Flex-HPSE全自动高效快速溶剂萃取仪、SPE1000全自动固相萃取系统和MultiVap-10定量平行浓缩仪能够高效、稳定地达到实验的要求，可以提供领域范围内的良好应用。

1、HJ835-2017土壤和沉积物有机氯农药的测定气相色谱-质谱法