曹 攽,馬 軍,李云木子,劉清輝
(浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,浙江 杭州 310007)
索氏提?。合嗌V法測(cè)定土壤中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)
曹 攽,馬 軍,李云木子,劉清輝
(浙江省地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,浙江 杭州 310007)
采用索氏提?。滔噍腿≈鶅艋蛛x、高效液相色譜測(cè)定土壤中6種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)。利用正交試驗(yàn)對(duì)影響加標(biāo)回收率的3個(gè)主要因素(萃取溶劑比例、萃取時(shí)間和萃取溫度)進(jìn)行了優(yōu)化。方法回收率為95.3%~108.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.83%~3.53%。并對(duì)實(shí)際土壤樣品進(jìn)行了測(cè)定。
鄰苯二甲酸酯類物質(zhì);HPLC;土壤
鄰苯二甲酸酯類(PAEs)是一種化學(xué)添加劑,作為塑料增塑劑廣泛存在于多種家居用品中,多用于保持產(chǎn)品香味、增強(qiáng)顏色和柔韌度。DEHP常用于制作聚氯乙烯,DBP常存在于膠水、染料和紡織品中。通常,鄰苯二甲酸酯類存在于土壤,底泥,生物等環(huán)境樣品中,研究發(fā)現(xiàn),鄰苯二甲酸酯類可能影響胎兒和嬰幼兒體內(nèi)激素分泌,對(duì)生殖系統(tǒng)造成影響,還可能致使孕婦早產(chǎn)(林興桃等,2003;齊文啟等,2001;邱東菇等,2000;出云諭明,1999;甘家安等,1995)。由于鄰苯二甲酸酯類的大量使用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了污染,國(guó)內(nèi)外已將此類化合物列為優(yōu)先控制污染物。我國(guó)將鄰苯二甲酸酯類中的DMP、DBP和DOP列入優(yōu)先控制污染物黑名單。
由于土壤樣品的基體復(fù)雜,所含干擾物質(zhì)較多,所以在測(cè)定前有效提取樣品中的鄰苯二甲酸酯(孟平蕊等,1996;邢志賢等,2009)是至關(guān)重要的。索氏提取是經(jīng)典的前處理方法,具有準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性和回收率好等特點(diǎn)。筆者建立一個(gè)索氏提?。聪喔咝б合嗌V法測(cè)定土壤中六種鄰苯二甲酸酯的分析方法,該方法靈敏度高、分析時(shí)間短,高效液相色譜儀分析7種鄰苯二甲酸酯僅用12min,檢出限低,精密度高,完全滿足日常檢測(cè)工作的需要(李波平等,2008;賈麗等,2004;張?zhí)N暉等,2003)。
1.1 主要儀器和試劑
高效液相色譜(920-LC)帶二極管陣列(PDA)檢測(cè)器(HPLC,美國(guó)varian公司);LABOROTA 4000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)海道爾夫公司);LBM-1J氮吹儀(北京萊伯曼公司)。固相萃取小柱:Cleanert ODSSPE(C18封端,1g/6mL)(Agela Technologies公司,天津)。
鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(美國(guó)AccuStandard公司,1 000mg/L);鄰苯二甲酸二苯酯(美國(guó)AccuStandard公司,100mg/L);鄰苯二甲酸二甲酯(DMP),鄰苯二甲酸二乙酯(DEP),鄰苯二甲酸苯基丁基酯(BBP),鄰苯二甲酸二丁酯(DBP),鄰苯二甲酸二(2-乙基己基酯)(DEHP),鄰苯二甲酸二苯酯(DPP,替代物)和鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液(國(guó)家標(biāo)物中心)。
正己烷、乙腈、甲醇、丙酮、二氯甲烷(TEDIA公司,農(nóng)殘級(jí))。無(wú)水硫酸鈉和氯化鈉,450℃馬弗爐烘4h,冷卻后存放在干燥器中備用。
1.2 色譜條件
反相分析柱:Pursuit XRs C1850mm×2.0mm×2.8μm不銹鋼柱;流動(dòng)相為A:水;B:乙腈;梯度洗脫程序見(jiàn)表1;流速:0.2mL/min;柱溫:35℃;紫外波長(zhǎng):225nm;進(jìn)樣量:2μL。
表1 梯度洗脫程序
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
將采集的土壤樣品自然風(fēng)干、磨碎、過(guò)60目(0.3mm)篩。稱取10.00g土壤樣品(研磨后),加入5.00g無(wú)水硫酸鈉,混合均勻,用凈化過(guò)的濾紙封好,置于索氏提取容器中。加入5μg替代物(鄰苯二甲酸二苯酯),80mL正己烷/丙酮混合液作溶劑(體積比為1∶1)置于平底燒瓶中,抽提到設(shè)定的時(shí)間。收集提取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),氮吹至5mL,待柱層析凈化。如樣品不需要凈化則直接定容1mL,進(jìn)樣分析。
用5mL含10%丙酮的正己烷溶液和5mL正己烷淋洗凈化柱并棄去該溶液,將樣品濃縮液轉(zhuǎn)移到小柱上,用8mL正己烷淋洗液分4次洗滌燒瓶,將洗滌液轉(zhuǎn)移到凈化柱上,用10mL正己烷溶液淋洗小柱,淋洗液收集于KD瓶中,濃縮至2mL左右,換成甲醇相,用氮?dú)獯抵?mL定容,供高效液相色譜測(cè)定。
2.1 不同萃取溶劑對(duì)回收率的影響
文獻(xiàn)中報(bào)道(馬繼平等,2009)萃取鄰苯二甲酸酯一般選用二氯甲烷、甲醇等溶劑,在EPA 3500方法中采用正己烷/丙酮混合溶劑和二氯甲烷/丙酮混合溶劑提取固體樣品中的鄰苯二甲酸酯,效果較好。筆者選擇了4種不同的萃取劑,分別為正己烷/丙酮(體積比1∶1)、二氯甲烷、乙酸乙酯和甲醇,考察萃取劑種類的不同對(duì)回收率的影響(表2)。
表2中數(shù)據(jù)是3次數(shù)據(jù)的平均值,且每組都有1個(gè)空白試驗(yàn)。從表中回收率數(shù)據(jù)看,對(duì)于DEP來(lái)說(shuō),乙酸乙酯作為溶劑的效果好些,而另6種鄰苯二甲酸酯在正己烷/丙酮(體積比1∶1)作為溶劑時(shí),回收率較好。因?yàn)橥寥阑w比較復(fù)雜,有較多的干擾物質(zhì),并且體系中鄰苯二甲酸酯種類多,溶劑正己烷/丙酮(體積比為1∶1)比乙酸乙酯更適合于土壤中鄰苯二甲酸酯的提取。因此,選擇正己烷/丙酮(體積比為1∶1)作為試驗(yàn)萃取劑。
表2 萃取溶劑對(duì)回收率的影響
2.2 索氏萃取PAEs的條件優(yōu)化
以正己烷/丙酮為萃取劑,采用3因素3水平正交試驗(yàn)方法,考察了萃取溫度、萃取溶劑比例和萃取時(shí)間3個(gè)因素對(duì)索氏提取6種鄰苯二甲酸酯效率的影響。每個(gè)因素均取3個(gè)水平,萃取溫度分別為40℃、45℃、50℃,萃取溶劑比例分別為正己烷/丙酮(體積比1∶1)、正己烷/丙酮(體積比1∶3)、正己烷/丙酮(體積比3∶1),萃取時(shí)間 4h、6h、8h。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3、表4和表5。
表3 PAEs正交試驗(yàn)方案
表4 PAEs正交試驗(yàn)的回收率
表5 PAEs回收率的極差分析結(jié)果
從表4中回收率可知,索氏提取的最佳條件是:萃取溫度50℃,萃取溶劑正己烷/丙酮體積比為1∶1,萃取時(shí)間8h。萃取溫度對(duì)萃取效率的影響最明顯,回收率隨萃取溫度增高而增大。萃取溶劑比例影響次之,回收率隨丙酮比例增加而增大,但再增大丙酮比例后,回收率下降,因此,選擇正己烷∶丙酮為1∶1。萃取時(shí)間影響最小,DMP和DEP回收率隨萃取時(shí)間增加而增大,采用萃取時(shí)間為8h。
2.3 方法的線性關(guān)系
配制濃度 0.5,1,5,10,50mg/L 的 6 種鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和鄰苯二甲酸二苯酯的標(biāo)準(zhǔn)溶液在色譜條件下進(jìn)樣2μL,根據(jù)測(cè)得的峰面積與其對(duì)應(yīng)的鄰苯二甲酸酯的質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸(表6)。
表6 鄰苯二甲酸酯的線性方程和相關(guān)系數(shù)
2.4 方法的精密度、準(zhǔn)確度和檢出限
按試驗(yàn)方法對(duì)7個(gè)空白加標(biāo)土壤樣品進(jìn)行處理與測(cè)定,回收率、精密度和檢出限結(jié)果見(jiàn)表7。樣品定量分析采用外標(biāo)法定量。
表7 方法精密度、加標(biāo)回收率和檢出限(n=7)
2.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖
7種鄰苯二甲酸酯類的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見(jiàn)圖1。全部出峰時(shí)間僅需要12min,分離度高且方法重現(xiàn)性及回收率好。
2.6 實(shí)際樣品的測(cè)定
應(yīng)用本試驗(yàn)方法,對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際土壤樣品進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表8,土壤中含有少量的DMP、DBP和DEHP鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)。
圖1 紫外檢測(cè)7種鄰苯二甲酸酯液相色譜圖
表8 當(dāng)?shù)貙?shí)際土樣分析結(jié)果
綜上所述,采用索氏法提取提取土壤中的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì),應(yīng)用帶紫外檢測(cè)器的高效液相色譜法對(duì)6種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),靈敏度高、分析時(shí)間短,以快速有效的檢測(cè)特色來(lái)滿足日常工作的要求。
甘家安,王西奎.1995.酞酸酯的生物毒性及其在植物中的吸收積累[J].山東建材學(xué)院學(xué)報(bào),9(4):23-26.
國(guó)家環(huán)保總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).2002.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.
HJ/T 72—2001,水質(zhì)鄰苯二甲酯二甲(二丁、二辛)酯的測(cè)定液相色譜法[S].
賈麗,夏敏,尹建武,等.2004.高效液相色譜法測(cè)定硝基涂料中的增塑劑鄰苯二甲酸酯類[J].分析實(shí)驗(yàn)室,23(12):28-31.
賈麗,夏敏,陳惠.2005.塑料中鄰苯二甲酸酯類化合物的高效液相色譜分析[J].化學(xué)通報(bào),68(12):947-949.
林興桃,王小逸,任仁.2003.環(huán)境內(nèi)分泌干擾物——鄰苯二甲酸酯的研究[J].環(huán)境污染與防治,25(5):286-288.
李波平,林勤保,宋歡,等.2008.快速溶劑萃?。咝б合嗌V測(cè)定塑料中鄰苯二甲酸酯類化合物[J].應(yīng)用化學(xué),25(1):63-66.
孟平蕊,王西奎,徐廣通,等.1996.土壤中鄰苯二甲酸酯的凈化分離方法研究[J].山東建材學(xué)院學(xué)報(bào),10(2):15-18.
馬繼平,李茉,趙秀華,等.2009.固相萃?。聪喔咝б合嗌V法測(cè)定水中的鄰苯二甲酸酯[J].分析試驗(yàn)室,28(3):6-9.
邱東菇,吳振斌,賀峰.2000.內(nèi)分泌擾亂化學(xué)品對(duì)動(dòng)物的影響和作用機(jī)制[J].環(huán)境科學(xué)研究,13(6):52-55.
齊文啟,孫宗光.2001.痕量有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.
邢志賢,侯冬利,牛利民,等.2009.土壤中鄰苯二甲酸酯類檢測(cè)空白研究[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),25(1):44-46.
張?zhí)N暉,陳秉衡,鄭力行,等.2003.環(huán)境樣品中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測(cè)定與分析[J].環(huán)境與健康雜志,20(5):283-286.
出云諭明(日).1999.威脅人類存亡的定時(shí)炸彈——環(huán)境荷爾蒙[M].深圳:海天出版社.
Determination of phthalic acid esters in soils by soxhlet technology-high precision liquid chromatography
CAO Ban,MA Jun,Liyun-Muzi,LIU Qing-hui
(Zhejiang Institute of Geology and Mineral Resources,Hangzhou 310007,China)
Six kinds of phthalic acid esters in soils were determined by soxhlet technology-solid phase extraction column purification separation,high precision liquid chromatography.Optimization was conducted for the three main factors(extraction solvent proportion,extraction time and temperature)that would affect recovery rate by orthogonal test.The recovery rate for the method was within the range of 95.3% ~108.0%,relative standard deviation 0.83% ~3.53%.The practical soil samples were detected.
Phthalic acid esters;High precision liquid chromatography(HPLC);Soils
P575
A
1674-3636(2011)01-0073-05
10.3969/j.issn.1674-3636.2011.01.73
2010-09-13;
2010-10-18;編輯:侯鵬飛
浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目“土壤中鄰苯二甲酸酯類的高效液相色譜測(cè)定方法研究”(2009F70062)資助
曹攽(1981—),女,工程師,碩士,從事環(huán)境有機(jī)物分析,E-mail:caob1203@sina.com