氣相色譜法測定淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的五氯酚

時間：2022-10-05 19:54:28 大專畢業(yè)論文我要投稿

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　　氣相色譜法測定淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的五氯酚【1】

　　摘要：采用氣相色譜確立了1種持久性有機污染物五氯酚在淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中的檢測方法。

　　比較了不同提取試劑、不同提取方法、不同提取時間淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)中五氯酚的加標(biāo)回收率。

　　用SPSS16.0統(tǒng)計軟件中的廣義線性模型進行統(tǒng)計分析。

　　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，提取時間為5min，外標(biāo)法定量，經(jīng)氣相色譜法-ECD檢測器測定回收率最好。

　　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個濃度水平，平均添加回收率為81.3%～91.1%，相對標(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)測的要求。

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

　　五氯酚，又稱五氯苯酚(pentachlorophenol，簡稱PCP)常被用作殺蟲劑、防腐劑和除草劑等。

　　PCP揮發(fā)性很低，難以通過空氣遷移。

　　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。

　　包括我國在內(nèi)的許多國家將PCP列為環(huán)境優(yōu)先監(jiān)測污染物之一，目前已經(jīng)基本停止使用，但因為其殘效期長，屬于對水域環(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)本庫等檢測[1～12]。

　　本文以淡水養(yǎng)殖區(qū)底質(zhì)為研究對象，確立了一套合適的檢測五氯酚的方法。

　　1 材料與方法

　　1.1 主要儀器與試劑

　　CP3800氣相色譜儀(美國，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(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，中國計量科學(xué)研究院)、甲醇、正己烷、丙酮均為色譜純(美國，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)級純，中國巨化集團公司)、碳酸鉀(分析純，宜興市第二化學(xué)試劑廠)、無水硫酸鈉(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 實驗方法

　　1.2.1 色譜條件

　　進樣口溫度：250℃，ECD檢測器溫度：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，用甲醇潤洗安剖瓶5次，將潤洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，再定容至刻度線。

　　此時五氯酚濃度為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。

　　然后將稱取過重量的底質(zhì)放入105℃烘箱中過夜烘干、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0.001g)。

　　通過烘干前樣品重量減去烘干后樣品重量計算水分含量，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)計軟件中的廣義線性模型(General linear Model)進行方差分析，按α=0.05水準(zhǔn)，廣義線性模型p值=0.000，說明模型有統(tǒng)計學(xué)意義。

　　1.3 方法的評價

　　通過線性范圍和檢出限、精密度和準(zhǔn)確度來確定本方法是否符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。

　　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：　　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性，從而提高提取效率，方法本身而言不對樣本有多大傷害，但是從實驗結(jié)果來看，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，對其進行深度提取。

　　高速分散均質(zhì)也是將樣品粉碎破環(huán)，進行深度提取，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行提取。

　　2.3 最佳提取方法條件的優(yōu)化

　　通過以上步驟，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，進行超聲波提取。

　　接下來對不同超聲提取時間的加標(biāo)回收率進行了比較。

　　具體結(jié)果見表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 方法的評價

　　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%。

　　實驗表明：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，檢出限為2.93?g/kg。

　　說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進行，每個濃度重復(fù)提取3次，五氯酚的方法回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表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]。

　　樣品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.21%～1.25%，說明方法的精密度較好[15]，定量檢出限為7.79?g/kg。

　　3 結(jié)論

　　通過以上實驗可知，采用超聲對底質(zhì)中的五氯酚進行提取，以正己烷：丙酮=1：1為溶劑，提取時間為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)藥檢測要求。

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　　氣相色譜―質(zhì)譜法測定地表水中的五氯酚【2】

　　【摘要】本文建立了氣相色譜-質(zhì)譜檢測地表水中五氯酚殘留量的方法，選擇性離子掃描模式檢測，在20～100μg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9998，在20、30μg/L添加水平下，敵敵畏的加標(biāo)回收率在97.8%～101.2%之間，方法的檢出限為5.0μg/L，該方法靈敏度高，分離效果良好，能有效地消除復(fù)雜基質(zhì)帶來的干擾，可以作為地表水中五氯酚殘留量的檢測和確證方法。

　　【關(guān)鍵詞】氣相色譜-質(zhì)譜法;五氯酚;地表水

　　0 引言

　　近年來，農(nóng)藥殘留對于地表水的影響呈上升趨勢，快速準(zhǔn)確的對其殘留進行定性定量分析日益受到人們的關(guān)注，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)是鑒定農(nóng)藥殘留及其代謝產(chǎn)物的有效手段，具有快速、準(zhǔn)確、靈敏、檢出限低的特點，本文應(yīng)用氣質(zhì)聯(lián)用儀建立了五氯酚的檢測方法，測定結(jié)果令人滿意。

　　五氯酚是毒性物質(zhì)，通常作為除草殺蟲用劑，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在消滅害蟲的同時，也給環(huán)境帶來了不利的影響，尤其是它的殘留進入地表水，給人畜飲水及用水帶來了危害，對地表水中含有的五氯酚進行檢測是非常必要的。

　　1 實驗部分

　　1.1 儀器及試劑

　　氣相色譜(Trace GC Ultra)-質(zhì)譜(DSQⅡ)聯(lián)用儀(Thermofisher公司);甲醇(色譜純);TRACE TR-WaxMS高溫石英毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mmID，0.25μm film);五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L，國家環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所);超純水由Millipore超純水機制備。

　　1.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件

　　載氣：高純He;載氣流量控制方式：壓力控制;流速：1.0mL/min，恒流模式，進樣量1μL，不分流進樣;數(shù)據(jù)采集和處理：N2000軟件工作站。

　　進樣口溫度：250℃，質(zhì)譜檢測器溫度180℃;離子源：電子轟擊離子源(EI);電子能量：70eV;傳輸線溫度150℃;檢測模式;選擇離子掃描模式檢測，掃描特征離子m/z：264，266，268;溶劑延遲3分鐘。

　　升溫程序：初始溫度40℃，保持1min，10℃/min升至110℃，保持1min，然后10℃/min升至220℃，保持1min;五氯酚的出峰時間為18.85min.

　　1.3 五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

　　分別取1000mg/L五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液200、500、1000uL于10mL棕色容量瓶中，用甲醇稀釋到刻度線，制得五氯酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，用于制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

　　1.4 水樣的采集和保存方法

　　五氯酚在水中不穩(wěn)定，陽光直接照射下易發(fā)生降解，所以用棕色玻璃磨口瓶采集樣品，每100mL水樣加入1mL 10%的硫酸溶液和0.5g硫酸銅，放在暗處，低溫保存，保存超過24小時，可將五氯酚萃取到正己烷中，置于暗處，低溫保存。

　　1.5 水樣的前處理

　　取試樣50mL于125mL分液漏斗中，加入1mL濃硫酸，分別用5mL正己烷萃取水樣倆次，合并正己烷相，棄去水相，再用0.1M碳酸鉀溶液10mL，分為5，3，2mL提取正己烷相三次，合并水相于50mL分液漏斗中，加入0.5mL乙酸酐，振搖倆分鐘后再用2mL正己烷萃取生成的五氯苯乙酸脂，有機相收集在5mL離心管中待分析測定。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總離子流圖和MS圖

　　選用TRACE TR-WaxMS毛細(xì)柱，對五氯酚進行定量鑒定，因為全掃描圖譜的背景干擾非常嚴(yán)重，而實驗測定的水樣所含目標(biāo)化合物含量不高，所以本實驗不采用全掃描，而在選定的色譜條件下對樂果進行選擇性離子掃描(SIM)，作出總離子流圖(圖1)，SIM的優(yōu)勢在于僅對目標(biāo)化合物的特征離子進行掃描，減少了背景干擾，所以能夠很大的提高檢測限和靈敏度，可以準(zhǔn)確對目標(biāo)化合物進行定性和定量檢測[4]。

　　2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度和檢出限

　　當(dāng)選取20～100ug/L范圍的3個濃度時，五氯酚所獲得的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為Y=3.07×106X+1.36×107，相關(guān)系數(shù)為0.9997，方法檢出限為5μg/L，每個濃度做三個平行實驗，RSD在2.01%～3.65%之間，說明本方法用于地表水中五氯酚的檢測結(jié)果是可靠的。

　　2.3 樣品測定結(jié)果

　　我們對環(huán)境水樣進行了監(jiān)測，每個水樣做三個平行實驗，結(jié)果見表1。

　　3 結(jié)論

　　研究結(jié)果表明，本方法前處理簡單，回收率比較高，線性關(guān)系和檢出限都比較理想，能夠同時對目標(biāo)化合物進行定性和定量檢測，適合于地表水中五氯酚的檢測。

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