全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
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毛细管气相色谱法分析土壤中的优先有机污染物
刘海玲 于殿 臣 姚家彪
中国科学院沈 阳应用生态研究所 , 沈阳
朱 岩 何东慧 张丽珊
训 山 一 ,
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K ey w o rd s C apillary g as eh ro m atog rap h y , P r i o r i t y o r g a n i e p o l l u t a n t , 5 0 1 1 a n a l y s i s ,
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引 言
在污水慢速渗滤 土地处理 系统中 , 土 壤 一植
物系统对污水中微量有机污染物具有良好的去
除效果.土壤中的有机污染物直接参与食物链的
传递 , 对其进行分析监 测十分重 要LsJ .自 1979 年
美国环保局 (E P A )公布了水中 129 种优先污染
物以来 , 分析水环境中优先有机污 染物的诸多方
法已相继建立田 .土壤基体复杂 , 干扰因素多 , 因
此分析土壤的有机污染物相对难度较大.本工作
采用 毛细管气相色谱法成功地分离了土壤中百
余种有机污染物 , 并采用 内标法测定了 24 种优
先有机污染物的含量.在分析中加入质量控制化
合物进行质量控制 , 取得了满意的效果.
材料与方法
2.1 试剂和装置
2.1.1 硅胶层析柱 层析 柱采用 sm l酸式滴定
管 , 内径为 sm m .将层析硅胶 (10 。一 14 0 目)于
13 0℃ 下活化 6h , 然后 用 20 写蒸馏水减活至 l 级
活度.称活化硅胶 29 , 采用 c H :Cl : 湿法装柱.
2. 1.2 试剂 无水硫酸钠 (分析纯)于 40 ℃下烘
6h , 贮于干燥器中备用.二氯甲烷为分析纯试剂 ,
用全玻璃蒸馏器 重蒸馏.标准样品均为色谱纯试
剂.
2.2 样品的提取和净化
取 1009 土壤鲜样 (同时测定土壤水分) , 与
适量无水 N a:50 ‘ 混匀后装入抽提袋 (预先处理 )
中 , 用 15 om l 二氯甲烷于索 氏提取 器中浸泡过
夜 , 次日连续提取 8h , 提取液用 K 一 D 浓缩器在
60一 70℃ 水浴中浓缩至 lm l , 转移至硅胶层析柱
的顶端 , 然后用 Z x 10 m l二氯甲烷洗脱 , 浓缩 。. 2
m l , 待G C 分析用.
2.3 色谱条件
G c 一 R I A 气相色谱仪 , 配有氢焰离子化检
测器.色谱柱为 25m x o.Zm m (id)SE 一 5 2 弹性石
英毛细管柱.汽化 室温度 30 ℃ , 检 测器温度
300℃ ;柱初温 40 ℃ , 保持 lm in , 以 4℃ · m i n 砚程
序升温至 84 ℃ , 保持 3m in 后 , 以 10 ℃ · m i n 一‘程
序升温至 27 0℃ ;载气为高纯氮气 , 柱前压 9.s x
一o ‘P a , 柱流速 0.47m l · m i n 刁 , 分流比 1 , 1 0 0 , 尾
吹 N 25om l · m i n 一
2.4 化合物的定性定量分析
化合物的鉴定采用标准化合物气相色谱保
留时间直接对照法 , 并经 G C /M S 核对.选择正碳
烷烃系列 C 。、 C 。 、 C , t 、 C Z 。 、 C Z ; 、 C Z s 为内标物 , 根据
相对重量校正因子和峰面积计算各化合物的含
1993年 3 月 15 日收到 , 8 月 31 日改 回.
期 刘海玲等:毛细管气相色谱法分析土壤中的优先有机污染物 107
量.计算公式为 :
C (产g · g 一 , ) 一 几 A
, ·
W
.
A
, ·
W
、
其中C 为化合物在土壤中的浓度伽g · g 一 , ) ;
几 为相对重量校 正因子 ;浅 为化合物的峰面积 ;
A , 为标准化合物的峰面积;w , 为土壤样品的干
重 (g );w : 为标准化合物的重量年g).
2.5 分析过程质量控制
利用 G C /M S 对沈阳西部土壤样品进行预分
析 , 所测样 品中均不存在 。 一氯蔡 , 该化合物稳定
性好 , 色谱峰保留时间适中 , 且未与样品峰重叠 ,
因此选择 。 一氯蔡为质量控制化合物 , 在样品抽提
前定量加入样品中 , 对分析过程进行质量控制.
3 结果与讨论
3.1 方法的精密度与准确度
优先有机污染物的测定结果
选择甲苯等 13 种代表性优先有机污染物做
回收试验.取较洁净的壤土 (相对无污染)按上述
方法测定土壤本底 , 然后加入以二氯甲烷配制的
标准溶液和质控化合物 , 平衡一夜再进行提取 、
净化 、浓缩 , 测定方法的精密度和准确度 , 结果列
于表 1 , 色谱图见图 L
应用本方法可在 60 m in 内 , 完成土壤中沸程
宽为 80 一 475 ℃的多种有机污染物测定 , 并可检
测至 ng · g 一 ,级水平.本方法对中等以上挥发性有
机污染物测定结果较好 , 其回收率在 63 一 1 09 %
之间 , 变异系数< 2 % , 但对沸点较低 、 易挥发性
的化合物如甲苯 、氛苯等回收率结果偏低 , 仅为
30 % 左右 , 且变异系数也较大.
3.2 环境样品中优先有机污染物的测定
应用本方法对沈阳西部污灌土壤 中的优先
有机污染物进行了测定.从沈阳浑浦灌区表土中
Table 1 M easurem ent resultsof priority organie Pollutants
优先污染物P riorityPoll一 t资In t
回收率R ecovery
(% )
标准偏差S t于一n d 豪一r d
( l e v i釜一t i o n
变异系数V ariation eoeffieient
(写)
检测限D eteetio n lim it
(ng · g 一 )
2102甲苯 T oluene
氯苯 C llloroben:。 n e
乙苯 E tllylben:ene
l , 2 一二氯苯l , 2 一 D i e } 1 ! o r o b e n ·
Z e n e
2
,
4 一二 甲酚2 , 4 一 D im e t ll y
P 11e n o l
2 3
3 ()
3 ()
3 7
3 3
3 3
14比90l(){:;
,
4
一三氯苯
,
4 一
1052 5
丁rie h lo ro b e n -
Ze n e蔡 N ;、p 11 t } I l e n e
危 A oen;, n p h t }、e n e
菲 P I、e n ;、n t飞、re n e
7 一 6 6 6
花 P yrene
酞酸二异辛酉旨B is (2 一 e t lly llle x y l)
p h t ll是11是lt e
苯并(a) 蓖
Be nzo (a ) py rene
。 一氯蔡
。 一 C lllo r o n 乏‘P h -
t h 是Lle n e
6 4
6 6
8 5
7 5
8 4
l 5
1 5
1 0
1 3
1 0
( n = 8
, 壤土 L o;‘m = 1 0 ( ) g , 浓度 C oncentration一拌g · g 一 , )
分离了百余种有机污染物 , 包括菲和葱 、 下一 6“ 和
己一 6 6 两对同分异构体 , 属 于美国 E P A 优先有机
污染物 24 种 , 其含量列于表 2 , 色谱图见图 2.本
次分析 。 一氯蔡的回收率为 84 .5% , 符合 R 士 35 , ’
的质量控制范围[lj .采取该方法不仅可对分析过
1) R :a e氛 蔡的回收率平均值 ,为 85.6 % ;。 :标准差
的平均值 , 为 9 , 2.
应 用 生 态 学 报 5卷
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巴徐兴、三‘妇.-目占=d二x户l入毛
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曰担司邪探史招褥恺雌贡口于鲜洲工田
侧,
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‘J
期 刘海玲等:毛细管气相色谱法分析土壤中的优先有机污染物 109
程中的误差进行控制 , 还可对不同时间 、不同实验
室之间的测试结果相互比较.
4 结 论
4.1 本方法可简单 、快速 、可靠地同时测定土壤
中多种优先有机污染物的含量 , 其检测限为 ng ·
g J 级.
4.2 采用 SE 一 52 毛细管色谱 , 有效地分离 了样
品中百余种有机化合物 , 包括菲和慈 、7 一 “6 和 占
一 6 6 6 两对同分异构体 , 并对其中 24 种 E PA 优先
表 2 浑浦灌区表土中 E P A 优先有机污染物含tT able 2 C ontenrs of E P A priority or.anie pe llutants in 5011吕 o t H u n p u i r r 自g ation re g lon ( pg . 9 一l )
优先污染物P riority poll川an t
笨 I3e :lzene
甲苯 T olueoe
氛苯 C hlorobenzene
乙 苯 E th ylben:。n 。
l , 3 一二抓苯1 , 3 一 D ie l飞lo ro b e n z e n e
l , 4 一二抓苯1 , 4 一 D ie h 】o ro b en ze n e
硝基苯 N itrobenzene
1 , 2 , 4 一三抓苯l , 2 , 4 一 T r ie h !o r o !, e n 魏e n e
蔡 N ;、p ll t h 一e ne
。 - 熟蔡
。 一 C }1I o r o n 壬I p ll t ll ;恤le n e
范烯 A een。 p ll t l l y l e n e
范 A een;, p l、t l、e n e
茹Fluoren。
含 tC on tent
0.39
0.035
0.()24
〔). ()()8
优先污染物Priority pollu tant
7 一 6 6 6
非 Phenaothre ne
慈 A nthraeene
古一 6 6 6
含 tC ontent
0.2 3
0.18
0。 0 7 8
0
.
2 7
0
.
0 2 5 酞酸二T 醋 D ibutyl phthalate 0 。 7 3
0
.
0 1 3
0 0 2 2
荧葱 F luo、nthene
花 P yre ne
0.16
0。 4 0
( )
.
( ) 3 1 苯并 (a)葱 Be nzo (a) anthre n e 0.24
0.059 蔺e卜ry s en e
酞酸二异辛醋B is(2 一 e t h y l h e x y l ) p h t h a l a t e
苯并(K )荧葱 Be nzo (K ) fluorantben。
笨并 (a )花 Be n:o (a ) pyrene
0 。 7 9
6 7
.
5 8 0
.
6 6
0
.
0 1 9
O
。
0 3 6
《). 0 2 1
0 . 1 2
0 。 2 7
. 。 一氮禁的标准加入量为 8(加9 .实测值为 67 .58拌g , 其回收率为 84.5% .
有机污染物进行了定性定量分析.
4.3 加入质控化合物对分析过 程实行质量控制 ,
有效地保证了分析质量 , 并有利于不同时间 、不同
实验室之 间测试结果的相互比较.
4.4 本方法适合于 土壤样品中优先有机污染物
的系统分析.如果只需要分析其中某一类 , 则可根
据分析对象优化 G C 条件 , 进一步提高分析灵敏
度和分析效率.
致谢 参加工作的还有可 夫 、尹昭华 、姜 萍.
参考文献
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染物分析中实施 “质t 控制 ”的探讨.生 态学杂志 ,
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