崔雁娜+韋肖杭+姚偉忠+王俊+張敏+趙漢取

摘 要：采用氣相色譜確立了1種持久性有機污染物五氯酚在淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的檢測方法。比較了不同提取試劑、不同提取方法、不同提取時間淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中五氯酚的加標回收率。用SPSS16.0統(tǒng)計軟件中的廣義線性模型進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：以正己烷：丙酮=1：1為溶劑，超聲波提取法提取底質(zhì)中的五氯酚，提取時間為5min，外標法定量，經(jīng)氣相色譜法-ECD檢測器測定回收率最好。五氯酚在0.8-80?g/L范圍內(nèi)，其濃度與色譜峰面積有很好的線性關(guān)系。相關(guān)系數(shù)為0.997，檢出限為2.93?g/kg。在8?g/kg、40?g/kg、160?g/kg 3個濃度水平，平均添加回收率為81.3%～91.1%，相對標準偏差為1.21%～1.63%，定量檢出限為7.79?g/kg。方法準確度和精密度較好，滿足淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中五氯酚殘留量監(jiān)測的要求。

關(guān)鍵詞：有機污染物；五氯酚；底質(zhì)；氣相色譜法；加標回收率

中圖分類號：O657.71 文獻標識碼：A

五氯酚，又稱五氯苯酚（pentachlorophenol，簡稱PCP）常被用作殺蟲劑、防腐劑和除草劑等。PCP揮發(fā)性很低，難以通過空氣遷移。在通常條件下不被氧化，也難于水解，但容易光解和被生物降解。包括我國在內(nèi)的許多國家將PCP列為環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測污染物之一，目前已經(jīng)基本停止使用，但因為其殘效期長，屬于對水域環(huán)境有嚴重破壞又難以修復(fù)的藥物，所以迅速準確地測定養(yǎng)殖池塘泥中PCP的殘留量，以及采取相應(yīng)的修復(fù)措施對于保證水產(chǎn)品質(zhì)量和人類健康具有重要的意義。關(guān)于土壤中五氯酚的檢測方法雖然很多，但僅限于農(nóng)田、紅壤、江河湖泊底泥、植物園土壤、砂壤土、標本庫等檢測[1～12]。本文以淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)為研究對象，確立了一套合適的檢測五氯酚的方法。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

CP3800氣相色譜儀（美國，Varian公司）、色譜柱類型：CP8751（30m×0.25mm×0.39mm）、調(diào)速多用振蕩器（金壇市宏華儀器廠）、超聲波振蕩器、高速分散均質(zhì)機（上海標本模型廠）、脫水柱、50mL離心管、50mL容量瓶、1.00mL胖度吸管、125mL分液漏斗等。

五氯酚標準溶液（1.00mg/mL，2mL/支，中國計量科學(xué)研究院）、甲醇、正己烷、丙酮均為色譜純（美國，Tedia公司）、乙酸酐（分析純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司）、濃硫酸（優(yōu)級純，中國巨化集團公司）、碳酸鉀（分析純，宜興市第二化學(xué)試劑廠）、無水硫酸鈉（分析純，上海試四赫維化工有限公司），使用前在650℃灼燒4h，取出冷卻后，置干燥器中備用。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件

進樣口溫度：250℃，ECD檢測器溫度：300℃，升溫程序：140℃保持2min，以10℃每分鐘的速度升高到200℃保持4min，柱流速：2.0mL/min，尾吹：30mL/min，進樣量：1.0?l。

1.2.2 標準曲線的制作

將安剖瓶中2mL的五氯酚標準溶液全部轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用甲醇潤洗安剖瓶5次，將潤洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，再定容至刻度線。此時五氯酚濃度為40mg/L。再取1.00mL40mg/L五氯酚于50mL容量瓶中，用甲醇定容至50mL，則五氯酚濃度為0.8mg/L。在裝有20mL0.1mol/L碳酸鉀溶液的7個125mL分液漏斗中分別加入0、5、10、50、100、250、500μl0.8mg/L的五氯酚標準使用液，混勻。加入1.0mL乙酸酐，振搖5min后加入5mL正己烷，振搖5min，靜置分層后棄去水相，收集正己烷相。正己烷相經(jīng)無水硫酸鈉脫水后定容至5.0mL。得到濃度為0.0μg/L、0.8μg/L、1.6μg/L、8μg/L、16μg/L、40μg/L、80μg/L的五氯苯乙酸酯標準系列溶液。

1.2.3 樣品的準備

取湖州淡水養(yǎng)殖區(qū)的底質(zhì)（土壤或泥樣），稱取重量，記錄。然后將稱取過重量的底質(zhì)放入105℃烘箱中過夜烘干、冷卻、稱重。再重復(fù)烘干、冷卻、稱重，直到烘干樣品達到恒重（2次稱量結(jié)果差別不超過0.001g）。通過烘干前樣品重量減去烘干后樣品重量計算水分含量，從而得出1.00g干重樣品相當(dāng)于濕重樣品的重量。稱取5份相當(dāng)于1.00g風(fēng)干土重的底質(zhì)于50mL離心管中。2份作為空白，3份加標，加標量分別為10μl、50μl、200μl 0.8mg/L的五氯酚標準溶液。

1.2.4 五氯酚的提取

1.2.4.1 提取試劑和方法的選擇

取1.2.3的樣品，加1mL 50%濃硫酸，加10mL正己烷或正己烷：丙酮=1：1，分別采用高速分散均質(zhì)法（1min）、超聲波法（30min）、振蕩法（30min）提取五氯酚，靜置5min，取5mL上清液。再加10mL相同溶劑，同樣方法提取五氯酚，靜置5min，取5mL上清液。合并上清液。加0.1mol/L碳酸鉀10mL振蕩反提取2次，棄去有機相，取下層水相。加1mL乙酸酐，振蕩5min，加入5mL正己烷，振蕩5min，取上清液。用無水硫酸鈉脫水，定容至5.0mL。

1.2.4.2 得出最佳提取方法

比較2種試劑和3種方法進行五氯酚提取的加標回收率，得出最佳提取方法。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS16.0統(tǒng)計軟件中的廣義線性模型（General linear Model）進行方差分析，按α=0.05水準，廣義線性模型p值=0.000，說明模型有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.3 方法的評價

通過線性范圍和檢出限、精密度和準確度來確定本方法是否符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取試劑的確定

提取五氯酚的加標回收率如表1和表2：endprint

由表1可以看出：以正己烷：丙酮=1：1為溶劑提取的五氯酚溶液加標回收率明顯高于正己烷為溶劑的回收率。這與孫磊等的研究結(jié)果相同。在pH近于五氯酚解離常數(shù)的土壤中，五氯酚可以離子態(tài)和分子態(tài)存在，在土壤溶液中，兩者的比例近乎相等。但是在土壤膠體表面，由于H+的積累，使膠體表面的酸性遠高于土壤溶液[13]。由于土壤表面帶有電荷，呈極性，使得非極性的正己烷很難進入土壤孔隙和表面，提取出五氯酚。適當(dāng)增加溶劑的極性，可大幅提高萃取效率和回收率。所以選擇以正己烷：丙酮=1：1為溶劑提取底質(zhì)中的五氯酚。由表2可知：隨著加標量的增加，五氯酚的回收率有所增加，這說明低濃度的五氯酚殘留更難提取。

2.2 提取方法的確定

不同提取方法的加標回收率見表3：

據(jù)表3，五氯酚的加標回收率由高到低分別為：超聲波法、高速分散均質(zhì)法、振蕩法。振蕩提取在于將樣品混合均勻，大幅度加大液體的流動性，從而提高提取效率，方法本身而言不對樣本有多大傷害，但是從實驗結(jié)果來看，回收率不高。超聲提取在于將樣品粉碎破壞，打破樣品的本體，對其進行深度提取。高速分散均質(zhì)也是將樣品粉碎破環(huán)，進行深度提取，但是它比超聲提取產(chǎn)生的溫度要高很多，容易導(dǎo)致溶劑和農(nóng)藥的揮發(fā)和分解，所以加標回收率反而是3者中最低。所以選擇超聲波法進行提取。

2.3 最佳提取方法條件的優(yōu)化

通過以上步驟，已經(jīng)初步確定最佳提取方法為以正己烷：丙酮=1：1為溶劑，進行超聲波提取。接下來對不同超聲提取時間的加標回收率進行了比較。具體結(jié)果見表4。

由表4可以看出：最佳提取試劑是5min，低于5min提取不完全，回收率偏低。高于5min，隨著時間的增加，回收率逐漸減少。由此推斷：隨著超聲提取試劑的增加，5min之后，溫度的升高導(dǎo)致了農(nóng)藥和溶劑的揮發(fā)和分解。

2.4 方法的評價

2.4.1 線性范圍和檢出限

根據(jù)1.2.1制作標準曲線，得出：Y=1.9740e4x+1.1563e4，R=0.997，RSD=12.84%。實驗表明：在0.8～80?g/L范圍內(nèi)，五氯酚濃度與色譜峰面積有很好的線性關(guān)系。以3倍基線噪音計，檢出限為2.93?g/kg。說明本方法適用于底質(zhì)中五氯酚的定量分析。

圖1 五氯苯乙酸酯的氣相色譜圖

2.4.2 精密度和準確度

采用正己烷：丙酮=1：1為試劑，超聲波法提取5min，其余步驟按1.2.4。1進行，每個濃度重復(fù)提取3次，五氯酚的方法回收率和相對標準偏差見表5。

據(jù)表5，樣品的平均加標回收率為81.3%～91.1%，符合農(nóng)藥殘留分析要求[14]。樣品的相對標準偏差為1.21%～1.25%，說明方法的精密度較好[15]，定量檢出限為7.79?g/kg。

3 結(jié)論

通過以上實驗可知，采用超聲對底質(zhì)中的五氯酚進行提取，以正己烷：丙酮=1：1為溶劑，提取時間為5min可以達到很好的回收率。本方法準確度和精密度較好，符合農(nóng)藥檢測要求。

參考文獻

[1] 汪小豐，周靜珍，王承韶.氣相色譜法測定土壤和低泥中的五氯酚[J].中國吸血蟲病防治雜志，1994，6（5）：295-297.

[2] 孫磊，蔣新，周健民等.紅壤中痕量五氯酚的氣相色譜法測定[J].分析化學(xué)研究簡報，2003，31（6）：716-719.

[3] 王俊，孫津生.河流低泥沉積物中五氯酚和六氯苯殘留的同時測定[J].質(zhì)譜學(xué)報，2006.27（2）：79-83.

[4] 陳驥，陳舜湖，張祖麟等.毛細管氣相色譜法測定鰲江表層沉積物中五氯酚和六氯苯[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2008，20（4）：40-42.

[5] 周延生，王曉，王興民.氣相色譜法測定土壤中五氯酚[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2009，21（3）：45-47.

[6] Linling WANG，Weihong HUANG，Xiumei SHAO etal.An Organic Solvent-Free Microwave-Assisted Extraction of Some Priority Pollutants of Phenol in Lake Sediments[J].ANALYTICAL SCIENCES，2003.19：1487-1490.

[7] Maria P. Llompart-Vizoso， Rosa A. Lorenzo-Ferreira， and Rafael Cela-Torrijos.Gas- Chromatographic Headspace Analysis of Phenol and Cresols in Soils by Direct Acetylation. High Resol Chromatogr[J].1996.19：207-212.

[8] MartaVeningerova，Viktor Prachar.etal Analytical methods for the determination of organochlorine compounds Application toenvironmental samples in the Slovak Republic. Journal of Chromatography A，[J]1997，774：333-347.

[9] Viorica Lopez-Avila，Pat Hirata， Susan Kraska.etal. Determination of Atrazine， Lindane， Pentachlorophenol， and Diazinon in Water and Soil by Isotope Dilution GasChromatography/Mass Spectrometry. [J]Anal. Chem.1985，57：2797-2801.endprint

[10] D. MARTENS， V. PRACHARb， S. AMBERG. etal. DETERMINATION OF PENTACHLOROPHENOL （PCP） IN SAMPLES OF THE ENVIRONMENTAL SPECIMEN BANK USING ISOTOPE DILUTION. [J]environ Anal. Chem.1997.68（4）：415-427.

[11] Li-WenChung，Maw-RongLee.Evaluation of liquid-phase microextraction conditions for determination of chlorophenols in environmental samples using gas chromatography-mass pectrometry without derivatization.[J] Talanta.2008，76：154-160.

[12] SamiaEl-Kabbany ，M.M.Rashed ，M.A.Zayed. Monitoring of the pesticide levels in some water supplies and agricultural land，in El-Haram，Giza. [J]Journal of Hazardous Materials 2000，A72：11-21.

[13] Lamar R T， Glaser J A ， Kirk T K. Fate of pentachlorophenol （PCP） In sterile soils inoculated with the white-rot basidiomycete Phanerochaete chrysosporium： Mineralization， volatilization and depletion of PCP[J].Soil Biology &Biochemistry，1990，22（4）：433-440.

[14] 張虹.加標回收率的測定和結(jié)果判斷[J].石油與天然氣化工.1999，

29（1）：50-52.

[15] General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the Peoples Republic of China （國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局）.JJG 700-1999 Verification Regulation of Gas Chromatograph （氣相色譜儀檢定規(guī)程）[S].Beijing： Standards Press of China，1999.

作者簡介：崔雁娜（1983-），女，山西人，碩士，工程師，研究方向：漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測。endprint

[10] D. MARTENS， V. PRACHARb， S. AMBERG. etal. DETERMINATION OF PENTACHLOROPHENOL （PCP） IN SAMPLES OF THE ENVIRONMENTAL SPECIMEN BANK USING ISOTOPE DILUTION. [J]environ Anal. Chem.1997.68（4）：415-427.

[11] Li-WenChung，Maw-RongLee.Evaluation of liquid-phase microextraction conditions for determination of chlorophenols in environmental samples using gas chromatography-mass pectrometry without derivatization.[J] Talanta.2008，76：154-160.

[12] SamiaEl-Kabbany ，M.M.Rashed ，M.A.Zayed. Monitoring of the pesticide levels in some water supplies and agricultural land，in El-Haram，Giza. [J]Journal of Hazardous Materials 2000，A72：11-21.

[13] Lamar R T， Glaser J A ， Kirk T K. Fate of pentachlorophenol （PCP） In sterile soils inoculated with the white-rot basidiomycete Phanerochaete chrysosporium： Mineralization， volatilization and depletion of PCP[J].Soil Biology &Biochemistry，1990，22（4）：433-440.

[14] 張虹.加標回收率的測定和結(jié)果判斷[J].石油與天然氣化工.1999，

29（1）：50-52.

[15] General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the Peoples Republic of China （國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局）.JJG 700-1999 Verification Regulation of Gas Chromatograph （氣相色譜儀檢定規(guī)程）[S].Beijing： Standards Press of China，1999.

作者簡介：崔雁娜（1983-），女，山西人，碩士，工程師，研究方向：漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測。endprint

[10] D. MARTENS， V. PRACHARb， S. AMBERG. etal. DETERMINATION OF PENTACHLOROPHENOL （PCP） IN SAMPLES OF THE ENVIRONMENTAL SPECIMEN BANK USING ISOTOPE DILUTION. [J]environ Anal. Chem.1997.68（4）：415-427.

[11] Li-WenChung，Maw-RongLee.Evaluation of liquid-phase microextraction conditions for determination of chlorophenols in environmental samples using gas chromatography-mass pectrometry without derivatization.[J] Talanta.2008，76：154-160.

[12] SamiaEl-Kabbany ，M.M.Rashed ，M.A.Zayed. Monitoring of the pesticide levels in some water supplies and agricultural land，in El-Haram，Giza. [J]Journal of Hazardous Materials 2000，A72：11-21.

[13] Lamar R T， Glaser J A ， Kirk T K. Fate of pentachlorophenol （PCP） In sterile soils inoculated with the white-rot basidiomycete Phanerochaete chrysosporium： Mineralization， volatilization and depletion of PCP[J].Soil Biology &Biochemistry，1990，22（4）：433-440.

[14] 張虹.加標回收率的測定和結(jié)果判斷[J].石油與天然氣化工.1999，

29（1）：50-52.

[15] General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the Peoples Republic of China （國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局）.JJG 700-1999 Verification Regulation of Gas Chromatograph （氣相色譜儀檢定規(guī)程）[S].Beijing： Standards Press of China，1999.

作者簡介：崔雁娜（1983-），女，山西人，碩士，工程師，研究方向：漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測。endprint