土壤中PAHs的采集預(yù)處理及含量分析方法綜述

甘泰之等

摘 要：根據(jù)國內(nèi)外專家對土壤中多環(huán)芳烴的大量研究，土壤的采樣，預(yù)處理及含量分析方法的已經(jīng)成熟。總結(jié)近年來有關(guān)專家研究的多環(huán)芳烴的提取方法有：索氏提取法、微波提取法（MAE）、超聲提取法、微波提取法（MAE）、超臨界流體萃取法（SFE）、加速溶劑萃取法（ASE）及其協(xié)同提取方法等前處理技術(shù)。文章主要總結(jié)了國內(nèi)專家對土壤中多環(huán)芳烴的預(yù)處理、提取方法和測定方法。

關(guān)鍵詞：多環(huán)芳烴（PAHs） 土壤樣品 提取方法 測定方法

中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0090-01

多環(huán)芳烴（PAHs）是兩個或兩個以上苯環(huán)連接在一起的烴類化合物，環(huán)境中的多環(huán)芳烴主要來源于煤炭、石油、木材等。多環(huán)芳烴在環(huán)境中無處不在，具有致癌性、致畸性、致突變性，因此多環(huán)芳烴的研究受到了各國環(huán)境工作者的極大關(guān)注。

由于土壤中含有大量的無機(jī)有機(jī)物質(zhì)，理化特征很復(fù)雜，最主要的是多環(huán)芳烴含量極低，所以提取存在很大的困難。該文主要針對環(huán)芳烴的提取方法進(jìn)行總結(jié)，目前，我國非常重視土壤多環(huán)芳烴污染，總結(jié)方法可以對我國的土壤研究起一定的幫助，比如土壤的預(yù)處理及分析給予概述，對今后土壤的理化分析，后期處理做鋪墊。

1 多環(huán)芳烴的提取

1.1 索氏提取法

索氏提取法是大家最熟悉也是最常用的方法。索氏提取法有缺點也有優(yōu)點，優(yōu)點是回提取的效率較高，但連續(xù)提取時間過長，操作相對較復(fù)雜所以人為誤差較大，它要連續(xù)提取24 h，甚至72 h，溫度也有嚴(yán)格的控制且有機(jī)溶劑的量使用較大，長時間高溫提取會影響被提取物的性質(zhì)。

1.2 超聲萃取法

超聲提取法提取溫度低、效率高、時間短。在提取過程中可能會破壞不穩(wěn)定化合物的原有結(jié)構(gòu)，在一定程度上存在著一些弊端，它是不適合提取其他的不穩(wěn)定的物質(zhì)。多環(huán)芳烴結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，故可以用超聲提取土壤中PAHs。

1.3 微波萃取

微波萃取（MAE）法是一種比較理想的提取方法，它的原理是對土壤樣品進(jìn)行微波加熱，微波產(chǎn)生的電磁場可以加速土壤樣品被萃取部分成分向萃取溶劑界面擴(kuò)散以達(dá)到提高土壤樣品萃取效果的一種分離技術(shù)，它的優(yōu)點是選擇性高、萃取率高、省時、省溶劑，但需要極性溶劑、設(shè)備較為昂貴。

1.4 超臨界流體萃取法

超臨界流體萃取技術(shù)（SFE），這種提取方法具有提取耗時短、成本相對較低、操作簡便和設(shè)備占地面積少等優(yōu)點，而最大的優(yōu)點是使用了無毒無二次污染的二氧化碳代替了有毒有害的氯氟烴或四氯乙烯等有機(jī)溶劑，其缺點是萃取率較低，溶劑用量較大，CO2不能回收。USEPA在1992年7月頒布了土壤和固體廢物中用SFE提取總石油烴的標(biāo)準(zhǔn)方法3560（草案）。SFE提取土壤中PAHs可以利用超臨界CO2在20 MPa、60 ℃下，用3.0 ml二氧化碳（液態(tài)）萃取樣品土壤中烴類。

1.5 微波輔助萃取（MAE）

是指利用微波加熱來加速溶劑對固體樣品中目標(biāo)萃取物的萃取過程.最近這十幾年以來，由于加熱均勻、選擇性和萃取效率高、不破壞被測物質(zhì)、消耗容積少及無污染等特點，被廣泛使用于固相萃取。

1.6 加速溶劑萃取法

加速溶劑萃取發(fā)（ASE）是在溫度較高（30～200 ℃）和壓力較大（10～20 MPa）下用溶劑萃取固體或半固體的樣品預(yù)處理的一種方法，它的優(yōu)點是有機(jī)溶劑用量少，萃取速度快，樣品回收率高，因此被廣泛應(yīng)用于土壤樣品的預(yù)處理。

2 純化

在一般提取中，土壤中PAHs提取所用的溶劑是沒有選擇性的，土壤比較復(fù)雜，提取液中除了含有PAHs外，并且還有一定量的非芳烴雜質(zhì)，在測定過程中可能會干擾PAHs的定量分析，為了排除干擾，對于土壤提取液在進(jìn)行定量分析之前要進(jìn)行純化，純化效果好壞直接會影響到下一步的定性和定量的準(zhǔn)確性。柱層析法是最常用的方法。一般柱層析吸附劑有以下3種：硅膠、弗羅里硅土和中性氧化鋁。其中在純化過程中用的最廣泛的是硅膠；中性氧化鋁對烷烴的去除效果不佳，所以要和硅膠以一定的比列做成一種混合硅膠柱；弗羅里硅土凈化方法比較理想，它操作簡單，重現(xiàn)性好，對于分子量大的PAHs分離純化效果較好。

3 多環(huán)芳烴的分析

3.1 高效液相色譜法

在這20年中，高效液相色譜法（HPLC）是一項新的儀器分析技術(shù)，它具有操作簡便、分析速度快和靈敏度高等優(yōu)點以逐漸成為一種重要的定性和定量工具。HPLC測定PAHs時，一般用紫外、熒光和二極管陣列檢測器三種方法檢測。（其中又分為紫外檢測、熒光檢測和二極管陣列檢測）

3.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定

氣相色譜法的優(yōu)點是對多組分樣品分離能力比較高且選擇性好等，并且質(zhì)譜法對單一組分具有較強(qiáng)的檢測能力，在實驗中氣相色譜-質(zhì)譜（GC/MS）二者在線聯(lián)用是分析易揮發(fā)多組分樣品最高效最好的方法，多環(huán)芳烴分析最適合用這種方法，其檢測方法靈敏度高，檢測限低。國內(nèi)外已經(jīng)產(chǎn)生了運用GC/MS分析檢測土壤中PAHs的聯(lián)用技術(shù)檢測土壤中的多環(huán)芳烴，MS離子源溫度在300 ℃以上時可以大幅度的提高對高環(huán)多環(huán)芳烴的檢測限。情景十分可觀。

3.3 恒能量同步熒光法

熒光是儀器分析是一種靈敏度高、選擇性好的方法。不過該方法應(yīng)用在檢測大氣、水體中的多環(huán)芳烴比較多。

4 結(jié)語

純化可以消除土壤基體影響并使PAHs系列化合物得到分離，它也是土壤PAHs分析過程中比較重要的一步，硅膠層析法是常用的一種方法。PAHs16種化合物在性質(zhì)上存在比較大的差異，同時要滿足合適的預(yù)處理方法，還要求要有選擇性好、效率高、靈敏度高的分析檢測技術(shù)用來檢測土壤中的PAHs含量，上述的方法能夠解決多環(huán)芳烴提取、純化、檢測等問題。

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