[发明专利]一种测定污泥中多环芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污泥中多环芳烃的测定方法，经过索氏提取、柱层析分离、溶剂洗涤和气相一质谱仪检测，就可以完成污泥中16种多环芳烃的测定，得到准确的结果。

背景技术

多环芳烃(PAH)是一类具有三致作用(致癌、致畸和致基因突变)的持久性有机污染物，主要存在于大气、水和土壤中。多环芳烃是有机物和化石燃料不完全燃烧所产生的，造成今天全球多环芳烃污染的原因主要有四种：(1)家庭及生活炉灶、工业锅炉等产生的烟尘；(2)各种产生和使用焦油的工业过程，如炼焦、石油裂解、煤焦油提炼、柏油铺路等；(3)各种人为的露天燃烧及火灾；(4)各种机动车辆及内燃机排气。

由于这些化合物在环境中的含量非常低，如何从环境样品中将它们分离和富集出来并作进一步分析，是整个分析技术中最重要的一步，因为它直接影响到最后分析结果的准确性。

多环芳烃的分析方法主要有：柱层析及薄层色谱法、紫外吸收法、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法、质谱法等。柱层析及薄层色谱法有一定分离效果，但无法进行准确的定性和定量分析；气相色谱法(GC)、高效液相色谱法及质谱法能同时进行定性和定量分析，但对样品要求很高，需要进行预先处理，去除大量的杂质。目前，土壤中多环芳烃的分析方法通常是采用索式提取-柱层析分离-气相质谱测定法，具体方法为土壤或沉积物样品置于索氏提取器中，用苯/甲醇或二氯甲烷/丙酮回流18-24小时，加入铜粉，浓缩；通过无水硫酸钠/硅胶/氧化铝柱层析，用正己烷、二氯甲烷淋洗，浓缩器浓缩，定容；采用气相色谱/质谱连用仪(GC/MS)，利用标准品进行定性和定量测定。

但对于污泥，如果仅仅采用土壤中多环芳烃的分析方法，会存在大量的有机物质，从而干扰了GC/MS对多环芳烃的测定结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种准确性好、检测效率高的污泥中多环芳烃测定的方法。

本发明测定污泥中多环芳烃含量的方法包括下述步骤：

1.样品风干：采集来的污泥沉积样品需要先除去其中的水分，以便精确定量并保证测定的重复性和准确性。由于有机物受热易挥发，在样品干燥处理时避光进行自然风干。如有特殊需要进行烘干处理时，温度不易超过40℃。

2.样品研磨、分筛：干燥后的样品进行研磨、分筛处理使其组分分布均匀，保证测定的样品具有代表性。一般样品研磨后过60-100目即可，收集过筛筛分(筛下物)待第3步使用。

3.有机物的提取：称取上一步的过筛筛分，将样品置于索式提取器的滤纸套筒中，在提取器的烧瓶中以料液比1g∶3～10mL加入苯/甲醇(2∶1～1∶2)(v/v)或二氯甲烷/丙酮(2∶1～1∶2)(v/v)的混合液，回流18～24小时，温度控制在50～70℃，并加入少量铜粉脱硫。提取完成后，取出提取液，将溶液减压浓缩，得到样品萃取液。

4.样品纯化：经过上述提取，样品萃取液中还含有大量共存的有机物杂质，需要对其进行纯化处理，一般可以采用各种层析方法。准确称取层析用氧化铝、层析硅胶和无水硫酸钠各5～20克，以正己烷为溶剂按层析用氧化铝、层析硅胶和无水硫酸钠的顺序湿法装柱；将步骤3中得到的样品萃取液上样；洗脱液分别为正己烷、正己烷∶二氯甲烷(4∶1～1∶1)(v/v)的混合液60～200毫升，收集所有馏分。

5.浓硫酸洗涤：虽然经过柱层析，但收集的馏分中仍含有大量有机物杂质，对后续的GC/MS检测存在严重干扰。本发明增加了一步浓硫酸的洗涤过程，由于多环芳烃的化学性质比较稳定，不容易被氧化分解，而其他的有机物较容易被浓硫酸氧化，特别是酯类、醇类等化合物。将柱层析后收集的馏分倒入分液漏斗中，加入浓硫酸4～10毫升，振荡，静置后放掉浓硫酸层，重复洗涤至其它杂质基本去除即可(以浓硫酸相颜色变为浅色为准)。向有机相中加入与其等体积的含1％～4％硫酸钠(质量百分比)的水溶液，反复洗涤数次，直至将浓硫酸洗净。洗涤后的样品转移至三角烧瓶中，加入过量的无水硫酸钠，以除去样品中的水分，得到纯化后的样品。

6.样品浓缩、定容：纯化后的样品体积通常在几十毫升，当待测物浓度低于分析方法的检测限量时必须采取浓缩处理。采用旋转减压蒸发或氮气流吹干，再用二氯甲烷定容1～10mL，得到待测定的污泥浓缩样品。旋转减压蒸发时注意温度的控制，不要超过60℃，以防止目标物的损失。