氣相色譜法測(cè)定淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的五氯酚

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(jī)污染物五氯酚在淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的檢測(cè)方法。比較了不同提取試劑、不同提取方法、不同提取時(shí)間淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中五氯酚的加標(biāo)回收率。用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件中的廣義線性模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(shí)間為5min，外標(biāo)法定量，經(jīng)氣相色譜法-ECD檢測(cè)器測(cè)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(gè)濃度水平，平均添加回收率為81.3%～91.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.21%～1.63%，定量檢出限為7.79?g/kg。方法準(zhǔn)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(cè)的要求。

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

中圖分類號(hào)：O657.71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

五氯酚，又稱五氯苯酚（pentachlorophenol，簡(jiǎn)稱PCP）常被用作殺蟲(chóng)劑、防腐劑和除草劑等。PCP揮發(fā)性很低，難以通過(guò)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(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家將PCP列為環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物之一，目前已經(jīng)基本停止使用，但因?yàn)槠錃埿陂L(zhǎng)，屬于對(duì)水域環(huán)境有嚴(yán)重破壞又難以修復(fù)的藥物，所以迅速準(zhǔn)確地測(cè)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(duì)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(cè)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(biāo)本庫(kù)等檢測(cè)[1～12]。本文以淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)為研究對(duì)象，確立了一套合適的檢測(cè)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(guó)，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(jī)（上海標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)溶液（1.00mg/mL，2mL/支，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）、甲醇、正己烷、丙酮均為色譜純（美國(guó)，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(jí)純，中國(guó)巨化集團(tuán)公司）、碳酸鉀（分析純，宜興市第二化學(xué)試劑廠）、無(wú)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(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 色譜條件

進(jìn)樣口溫度：250℃，ECD檢測(cè)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(jìn)樣量：1.0?l。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

將安剖瓶中2mL的五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液全部轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用甲醇潤(rùn)洗安剖瓶5次，將潤(rùn)洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，再定容至刻度線。此時(shí)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(gè)125mL分液漏斗中分別加入0、5、10、50、100、250、500μl0.8mg/L的五氯酚標(biāo)準(zhǔn)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(wú)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(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

1.2.3 樣品的準(zhǔn)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(guò)重量的底質(zhì)放入105℃烘箱中過(guò)夜烘干、冷卻、稱重。再重復(fù)烘干、冷卻、稱重，直到烘干樣品達(dá)到恒重（2次稱量結(jié)果差別不超過(guò)0.001g）。通過(guò)烘干前樣品重量減去烘干后樣品重量計(jì)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(biāo)，加標(biāo)量分別為10μl、50μl、200μl 0.8mg/L的五氯酚標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(wú)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(jìn)行五氯酚提取的加標(biāo)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(jì)軟件中的廣義線性模型（General linear Model）進(jìn)行方差分析，按α=0.05水準(zhǔn)，廣義線性模型p值=0.000，說(shuō)明模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.3 方法的評(píng)價(jià)

通過(guò)線性范圍和檢出限、精密度和準(zhǔn)確度來(lái)確定本方法是否符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)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(biāo)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(biāo)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(yuǎn)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(jìn)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(biāo)量的增加，五氯酚的回收率有所增加，這說(shuō)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(biāo)回收率見(jiàn)表3：

據(jù)表3，五氯酚的加標(biāo)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(dòng)性，從而提高提取效率，方法本身而言不對(duì)樣本有多大傷害，但是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)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(duì)其進(jìn)行深度提取。高速分散均質(zhì)也是將樣品粉碎破環(huán)，進(jìn)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(biāo)回收率反而是3者中最低。所以選擇超聲波法進(jìn)行提取。

2.3 最佳提取方法條件的優(yōu)化

通過(guò)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(jìn)行超聲波提取。接下來(lái)對(duì)不同超聲提取時(shí)間的加標(biāo)回收率進(jìn)行了比較。具體結(jié)果見(jiàn)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(shí)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(píng)價(jià)

2.4.1 線性范圍和檢出限

根據(jù)1.2.1制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出：Y=1.9740e4x+1.1563e4，R=0.997，RSD=12.84%。實(shí)驗(yàn)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(jì)，檢出限為2.93?g/kg。說(shuō)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(zhǔn)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(jìn)行，每個(gè)濃度重復(fù)提取3次，五氯酚的方法回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表5。

據(jù)表5，樣品的平均加標(biāo)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.21%～1.25%，說(shuō)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(guò)以上實(shí)驗(yàn)可知，采用超聲對(duì)底質(zhì)中的五氯酚進(jìn)行提取，以正己烷：丙酮=1：1為溶劑，提取時(shí)間為5min可以達(dá)到很好的回收率。本方法準(zhǔn)確度和精密度較好，符合農(nóng)藥檢測(cè)要求。

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作者簡(jiǎn)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(cè)。endprint

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作者簡(jiǎn)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(cè)。endprint