探討快速溶劑萃取與索氏抽提對比測定復墾土壤中4類20種半揮發性有機污染物

韋燕娟

摘 要：文章從快速溶劑萃取法和索氏抽提法的優缺點出發，介紹了復墾土壤中4類20種半揮發性有機污染物的測定方法，并對實驗結果進行分析。結果顯示：采用快速溶劑萃取法對有機樣品進行前處理，檢測結果的檢出限、回收率、重復性更好，優于索氏抽提法。

關鍵詞：復墾土壤;有機污染物;快速溶劑萃取;索氏抽提

1 快速溶劑萃取法和索氏抽提法的優缺點

1.1 快速溶劑萃取法

快速溶劑萃取法的優點是：有機溶劑用量少;檢測過程快速，一次萃取時間只要15min;基體影響小，能對固體、半固體進行萃取;自動化程度高，操作方便安全。缺點則是：萃取過程有壓力，不能測定脂肪;管道容易堵塞。

1.2 索氏抽提法

索氏抽提法的優點是：選擇性好，能提高萃取純度;能耗低，能量可快速傳導、充分利用;設備體積小、造價低，操作簡單。缺點則是：測定脂肪時的耗時長;如果樣品較多，需要使用大容量的油分測定器。

2 復墾土壤中4類20種半揮發性有機污染物的測定方法

2.1 儀器試劑

儀器包括快速溶劑萃取儀、氣相色譜-質譜聯用儀、自動進樣器、全自動氮吹濃縮儀、固相萃取裝置、超純水機等。試劑包括正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、無水Na2SO4、弗羅里硅土;以及20種半揮發性有機污染物的混合標樣，內標及替代物甲苯。溶劑包括甲醇、十氯聯苯。

2.2 實驗設計

第一，色譜條件。色譜柱0.25mm×0.25μm×30m，載氣氦氣純度為99.999%;柱溫箱升溫時，70℃保留1min，以每分鐘提升25℃的速度達到160℃，每分鐘提升3℃的速度達到220℃，每分鐘提升25℃的速度達到280℃，保留5min。不分流進樣，進樣量為1μL，溫度為280℃，在m/z為30-550的范圍內全掃描。

第二，質譜條件。EI電離模式，轟擊能量為70eV;離子源、四級桿的溫度，分別為230℃、150℃;溶劑延遲5min。定性分析采用SCAN，定量分析采用SIM，進行分段監測。

第三，快速溶劑萃取條件。快速溶劑萃取溫度為103℃，壓力設置為10.24MPa，加熱時間5min，靜態萃取時間為7min。

2.3 實驗方法

第一，空白樣。空白土樣使用硅藻土，在110℃條件下烘烤5h，空白實驗結果未檢出有機污染物，說明實驗中沒有引入干擾成分。

第二，索氏抽提法。稱量土壤樣本10g，加適量無水Na2SO4并磨成細末狀。待檢測土樣使用濾紙包裹起來，置于索氏抽提器中，加入正己烷、乙酸乙酯混合液，提取16h后分兩次旋轉蒸發，并使用混合液清洗蒸發瓶。所有溶液進入弗洛里小柱凈化，加入洗脫液，經干燥、氮吹濃縮處理，加入正己烷定容至1ml，即可上機檢測。

第三，快速溶劑萃取法。稱量土壤樣本10g，加適量粗硅藻土，混勻后置于萃取池中。把萃取池放在萃取儀的轉盤上，加入正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷混合液，按照上文快速溶劑萃取條件操作，萃取后提取液進入無水硫酸鈉柱干燥，并使用混合液清洗樣品。對提取液、洗滌液合并，置于濃縮瓶中氮吹濃縮至2ml。使用10ml正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷混合液，預先活化弗羅里硅土柱，將濃縮液加入弗羅里硅土柱凈化，使用雞心濃縮瓶接收，并使用混合液沖洗小柱，加入洗脫液，經干燥、氮吹濃縮處理，加入正己烷定容至1ml，即可進行檢測。

3 實驗結果分析

3.1 標準曲線

使用正己烷為溶劑，配置不同濃度的混合標準溶液，20種半揮發性有機污染物混標和替代物的標準溶液，濃度分別是001mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L，內標濃度均為0.25mg/L。平行測定3次，以質量濃度為X軸，以峰面積為Y軸，繪制標準曲線。結果顯示：目標化合物在0.01—1.0mg/L之間，線性良好，相關系數≥0.998。

3.2 檢出限

稱量4份空白土樣，質量均為10g，加入20種半揮發性有機污染物混標溶液25μg/kg，處理后進行檢測，計算檢出限。結果顯示，20種目標化合物采用快速溶劑萃取時，檢出限為023—2.52μg/kg，定量限為0.85—10.11μg/kg;采用索氏提取時，檢出限為0.68—4.15μg/kg，定量限為2.78—16.54μg/kg。相比之下，快速溶劑萃取法的檢出限和定量限更低。

3.3 精密度和回收率

將20種混合標準液加到空白土樣上，加標水平是50μg/kg、150μg/kg、250μg/kg，平行分析7次，優化后分別進行快速溶劑萃取、索氏提取處理。加標回收試驗結果是：快速溶劑萃取法的回收率為73.5%～114.2%，相對標準偏差是2.8%～15.1%;索氏提取的回收率為62.7%～121.5%，相對標準偏差是5.2%～14.3%。相比之下，快速溶劑萃取法的回收率更高，相對標準偏差更小。

3.4 樣品實測結果

依據本次實驗方法，選擇某地的7個復墾土壤樣本進行測定。首先采用快速溶劑萃取法進行預先處理，設置儀器參數，結果檢出痕量半揮發性有機污染物，例如敵敵畏為1.18—143μg/kg，樂果為1.40—1.66μg/kg，硫磷為2.83μg/kg。

4 結論

在實驗室內，針對有機污染物進行前處理，主要有快速溶劑萃取法、索氏抽提法兩種，且兩種方法各具優點和缺點。文章選取復墾土壤中20種半揮發性有機污染物樣品作為對象，比較了兩種方法的前處理效果，結果顯示：①快速溶劑萃取法的檢出限低于索氏抽提法;②快速溶劑萃取法的回收率和精密度高于索氏抽提法。因此，在實驗內對有機污染物進行前處理，優先推薦快速溶劑萃取法。

參考文獻：

[1]顧駿，曹茂新，張大為.氣相色譜質譜法篩查分析土壤中147種半揮發性有機物[J].環境化學，2017，36（10）：2283-2287.

[2]焦文濤，韓自玉，呂正勇，等.土壤電阻加熱技術原位修復有機污染土壤的關鍵問題與展望[J].環境工程學報，2019，13（9）：2027-2036.

[3]楊楊，黃琳琳.某化工企業土壤隱患排查及防治措施[J].節能與環保，2019，（8）：33-34.