超聲波萃取、氣相色譜法測定土壤和沉積物中多氯聯苯混合物

張俊瓊

（廣東省深圳市環境監測中心站，廣東 深圳 518049）

1 引言

多氯聯苯（PCB）是氯代聯苯同系物與商業混合物的混合體系。Arochlor系列是多組分多氯聯苯混合物的商品名，由化學性質相似的PCB組成，按照混合物中含氯百分數來命名，通過用Arochlor12xx來表示，最后兩位數字表示了混合物中氯的百分含量[1]。多氯聯苯屬于持久性有機污染物，盡管現在各國已停止生產，但是它在水體和土壤沉積物中依然存在，并且通過食物鏈最終危害到人類健康。

目前我國還沒有針對土壤沉積物中多氯聯苯混合物方面的監測標準，只有固體廢物中多氯聯苯監測標準[2]，但該方法極其繁瑣，可操作性不強?，F采用超聲波萃取，弗羅里硅土和濃硫酸凈化，氣相色譜（GC／ECD）分析[3]，不僅大大簡化了操作步驟，而且分析結果良好。

2 實驗方法

2.1 儀器與試劑

儀器選用超聲波萃取儀；漩渦混勻器；旋轉蒸發儀；氮吹儀；氣相色譜儀（Agilent 7890A，配ECD檢測器）。

試劑選用二氯甲烷（農殘級）；丙酮（農殘級）；正己烷（農殘級）；無水硫酸鈉（優級純）；濃硫酸（優級純）；銅粒（分析純）；弗羅里硅土柱（1g，6mL）；Arochlor1242標準貯備液100μg／mL（甲醇介質）

2.2 色譜條件

色譜柱：HP－5MS（30m×0.32mm×0.25um）；進樣口溫度：270℃；不分流進樣；進樣量2μL；柱流量：2.0mL／min；檢測器溫度：330℃；升溫程序：100℃保持2min，以15℃／min升至160℃，再以5℃／min升至270℃，保持2min。

2.3 測定步驟

稱取約2.5g事先凍干并研磨好的樣品，加入15mL丙酮，漩渦混勻后超聲15min，然后加入15mL二氯甲烷，混勻后超聲15min，傾出上清液，用無水硫酸鈉脫水并過濾；上述萃取過程重復3次，合并濾液，經旋轉蒸發儀濃縮至約1mL。

用20mL正己烷活化弗羅里硅土凈化小柱，將上述濃縮液轉移到小柱上過柱凈化，用約8mL正己烷洗滌接收到試管。氮吹濃縮至1.0mL，加入2.0mL濃硫酸，漩渦混勻后，在室溫下靜置1h以上。將有機層轉移至2mL安培瓶中，加入少許活性銅粒以除去含硫化合物。用氣相色譜儀（GC／ECD）分析。活性銅粒的制備用稀鹽酸洗去銅粒表面氧化層，然后用去離子水洗凈，氮氣吹干。

2.4 標準曲線繪制

用正己烷配制50、100、200、300、400、500、1000μg／L標準溶液系列，繪制標準曲線。1000μg／L的Arochlor 1242的標準溶液氣相色譜圖見圖1。

圖1 1000μg／L的Arochlor 1242的標準溶液氣相色譜

2.5 特征指紋峰的選擇與定性分析

根據樣品色譜峰形與標準物色譜峰形的匹配程度，確定多氯聯苯的污染類型。由于多氯聯苯的同族異構體很多，在一根毛細管色譜柱上不可能實現完全分離，因此一個色譜峰對應的既可能是單一物質，更可能是某幾個異構體。但是對于特定類型的多氯聯苯混合物來說，總有一些色譜峰是其獨有的。為了定性與定量分析的方便，根據以下4條原則[1]確定每類多氯聯苯混合物的特征指紋峰，即：盡可能選擇豐度較大、分離較好的色譜峰；盡可能選擇代表不同氯含量的色譜峰，即色譜峰應盡量涵蓋保留時間的前、中、后段；選定的色譜峰盡可能不與樣品中難消除干擾物如DDE等重疊；特征指紋峰的數量以5～10個為宜。

2.6 定量分析

在確定了樣品中多氯聯苯的污染類型后，采用外標法，根據對應的Arochlor系列標準物和樣品的全部特征指紋峰面積進行加權計算和定量分析。

C樣品為樣品中PCBs的濃度（μg／kg）；C標準為標準中PCBs的濃度（μg／L）；n為參與定量計算的特征指紋峰的數量；W 為樣品重量（g）；A樣品i為樣品PCBs譜圖中第i個指紋峰的峰面積；A樣品i標準PCBs譜圖中第i個指紋峰的峰面積。

3 結果與討論

3.1 標準曲線與檢出限

由表1可見，Arochlor 1242各特征指紋峰具有良好的線性，方法檢出限為0.03mg／kg。

表1 Arochlor 1242各特征指紋峰的標準曲線和檢出限

3.2 精密度與加標回收率

由表2可見，Arochlor1242各特征指紋峰的回收率在65.7%～103%之間，RSD為6.2%～11.9%。

3.3 實際土壤樣品測定

按上述方法對0.2mg／kg Arochlor 1242標準土壤樣品進行分析，平行測定2份樣品，測定值為0.14mg／kg和0.15mg／kg，均值為0.145mg／kg，樣品回收率為72.5%。見圖2。

表2 Arochlor 1242各特征指紋峰的回收率和RSD值

圖2 0.2mg／kg的Arochlor 1242的實際土壤樣品氣相色譜

4 結語

土壤及沉積物樣品中的多氯聯苯混合物Arochlor系列經過超聲波萃取、弗羅里硅土和濃硫酸凈化，經GC／ECD分析，取得了良好的回收率、靈敏度、精密度和檢出限，實際土壤樣品的分析結果良好。

[1]李國剛.空氣和土壤中持久性有機污染物監測分析方法[M].北京：中國環境科學出版社，2008.

[2]李 娟，高 丹.超聲波萃?。瘹庀嗌V法測定土壤中的多氯聯苯[J].中國環境監測，2008，24（3）：1～3.