GC-MS/MS结合加速溶剂萃取仪测定土壤中半挥发性有机物含量

摘要 本文建立了三重四极杆气质联用仪 tsq8000 evo 测定土壤 中 110 种半挥发性有机物(svoc)含量的方法。采用加 速溶剂萃取仪(ase)对土壤样品进行萃取,浓缩定容后, 过滤萃取液直接进样分析,通过串联质谱的 t-srm 方式, 有效降低基质干扰,提高灵敏度。在 5~500 µg/l 的浓度范 围内,所有化合物的线性相关系数大于 0.999,对 5 µg/l 的标准溶液连续 6 针进样,峰面积的 rsd% 在 10% 以下。 在 100 µg/kg 的加标浓度下,加标回收率在 70~120% 之间, 低检出限均在 0.1 µg/l 以下。
前言 半挥发性有机污染物(svocs)是指沸点在 170~350 ℃、 蒸汽压在 13.3~10‐5 pa 的有机物。主要包括二噁英类、多 环芳烃、有机农药类、氯代苯类、多氯联苯类、吡啶类、 喹啉类、硝基苯类、领苯二甲酸酯类、亚硝基胺类、苯胺类、 *类、多氯萘类和多溴联苯类等化合物。其中既含有环 保经典名著《寂静的春天》中导致“万鸟齐喑”的滴滴涕 等*被列入斯德哥尔摩公约控制的“dirtydozen”的多种 有机氯农药,还包括 1999 年曾在欧洲引起鸡肉污染事件轩 然大波、直接导致比利时内阁集体下台的二噁英类。 由于 svocs 涵盖化合物种类繁多,环境中被广泛检出,截止目前,大多关于 svocs 的研究或标准法规,多是集中 在土壤、水等环境领域中。而气质联用技术则是半挥发性 有机物的通用分析方法。美国 epa 很多系列方法中均有一 个 gc/ms 分析挥发性有机物和半挥发性有机物的方法, 例如,525 和 524 分别是分析饮用水清洁水中半挥发性有 机物和挥发性有机物,625 和 624 分别是分析地表水和污 水中半挥发性有机物和挥发性有机物。epa8270d 是 2007 新版的土壤、沉积物和固体废物中半挥发性有机物的分 析方法,其目标物包括美国《资源保护及恢复法》rcra 中 241 种半挥发性有机毒物的分析。而在国内的众多分析 标准中,也对水质、土壤、空气等领域的 svoc 有*要 求,如《gb5749-2006 生活饮用水卫生标准》即有 20 多 项 svoc 项目,低含量要求达 0.01 µg/l(苯并 [a] 芘); 《gb15618 农用地土壤环境质量标准 ( 征求意见稿-替代 gb15618-1995)》中也涉及到六六六、滴滴涕、苯并 [a] 芘、 邻苯二甲酸酯等 svoc 的*;《gbt 18883-2002 室内空气质量标准》也规定了苯并 [a] 芘得*。针对 这些*,国内外均有众多的标准方法来检测这些化 合物,我国新发布的《hj834-2017 土壤和沉积物 半挥 发性有机物的测定气相色谱-质谱法(发布稿)》中,则详 细介绍了 70 种 svocs 的测定方法及方法学参数要求。 本文利用加速溶剂萃取仪土壤样品进行萃取,串级质谱tsq8000 evo t-srm 分析技术,建立了多种 svocs 同时 分析的方法,操作方便快捷,灵敏度高,充分体现了赛默 飞串级质谱测定复杂基质样品时的抗*力。
1. 实验部分
1.1 仪器 质谱仪:tsq 8000 evo(赛默飞世尔科技,美国); 气相色谱仪:trace 1310 gc 配 ai 1310 自动进样器(赛默 飞世尔科技,美国); 色谱柱:毛细管色谱柱 tg-5sil ms(30 m×0.25 mm ×0.25 µm;赛默飞世尔科技,美国); 加速溶剂萃取仪:dionex ase-350(赛默飞世尔科技,美 国);
1.2 分析条件 ase 条件: 溶剂:丙酮∶正己烷(1:1) 温度:100 ℃ 循环次数:3 次静态萃取时间:10 min 压力:1500 psi gc-ms/ms 条件: 进样口温度:270 ℃ 进样方式:脉冲不分流进样(1.5 min) 柱温程序:40 ℃(1.5 min)_25 ℃/min_90 ℃(1.5 min) _25 ℃/min_180 ℃ _5 ℃/min_280 ℃ _10 ℃/min_300 ℃ (5 min)恒流:1.2 ml/min 进样量:1 µl 离子化方式:ei 离子源温度:300 ℃ 传输线温度:250 ℃ 采集方式:t-srm,化合物保留时间及特征离子信息如表 1 所示。
1.3 样品处理 将土壤样品冷冻干燥,粉碎、过筛,秤取 10 g 样品放入 ase 样品池内进行萃取:加热 5 min,静态萃取 10 min, 吹扫 120 s,循环 3 次,收集全部萃取液。然后通过旋转蒸 发仪进行浓缩,定容至 10 ml,用 0.2 µm 滤膜过滤后进样 分析。
2.2 标准曲线、重复性和检出限 利用基质加标法配制浓度为 5、10、50、100、500 µg/l 的 svocs 混合标准溶液。以 t-srm 方式进行采集。以浓 度作为横坐标,峰面积作为纵坐标,绘制标准曲线,部分 化合物标准曲线见图 2,检出限按照 3 倍信噪比计算,峰面积的重复性以 5 µg/l 的标准样品连续进样 6 次,计算其 峰面积的相对标准偏差(rsd%)。化合物标准曲线的相 关系数(r2 )、低检出限(lod)及峰面积的 rsd 见表 2。
2.3 回收率 在 10 g 土壤中加入 svocs 混标 1 µg,平行三份,放入 ase 样品池中进行萃取,经过浓缩,终定容至 10 ml, 得到理论浓度值为 100 µg/l 的溶液,进样测定其浓度,计 算三份回收率的平均值,如表 2 所示。
3. 结论 采用赛默飞世尔科技三重四极杆气质联用仪 tsq8000 evo 结合加速溶剂萃取仪 dionex ase-350 建立了测定土壤样 品中 110 种半挥发性有机物(svoc)的方法,该方法操 作简单,重现性好,回收率高,低检出限均小于 0.1 µg/l, 完够满足对土壤中 svoc 的检测要求。采用全自动加 速溶剂萃取的前处理方法可以有效节省时间;通过串级质 谱 t-srm 模式进行分析,能够有效降低基质干扰,提高方 法灵敏度和检测结果可靠性。
更多信息请点击:三重四极杆气质联用仪 tsq8000 evo

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