卢嘉棋,梁志尧
(1 广东德量环保科技有限公司,广东 东莞 523000;2 珠海市标定检测技术有限公司,广东 珠海 519090)
随着我国塑料工业的日渐发展以及塑料制品的广泛应用,作为增塑剂的邻苯二甲酸酯(PAEs)也随之通过塑料制品的生产、贮存、使用及处理等过程中不断造成环境污染[1]。据有关研究表明,PAEs能在生物体内聚集,增加致癌、致畸、致突变的风险和干扰内分泌的危害[2]。由于PAEs易在土壤中残留积累,并能通过污染土壤和农产品危害人体健康[3],因此,研究土壤中PAEs的残留分析显得尤为重要。
目前PAEs的测定可以采用气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱质谱法、液相色谱质谱法等[4-7],相比其他检测方法,高效液相色谱法更具有简便高效的优点。PAEs土壤样品的前处理方法主要有振荡提取法、快速溶剂萃取法、超声微波法、超声提取法等[4-7]。有研究表明,实验室的检测系统中有可能引入空白的干扰[8],快速溶剂萃取法、超声微波法、超声波提取法等复杂的前处理过程极易带入空白污染。本文采用振荡提取-高效液相色谱法测定土壤中6种PAEs,具有前处理设备易得、简单便捷、干扰较少,且精密度和准确度较高的优点,适用于批量快速测定PAEs土壤样品。
U3000高效液相色谱仪(配紫外检测器),赛默飞世尔科技公司;Hypersil GOLD CN HPLC 色谱柱(4.6 mm×250 mm×5 μm);DYYB-18真空冷冻干燥机,上海德洋意邦仪器有限公司;HY-4A数显调速多用振荡器,常州普天仪器制造有限公司;MV-5多通道平行浓缩仪,北京莱伯泰科仪器股份有限公司;中性氧化铝小柱(自制)。
正己烷(色谱纯);二氯甲烷(色谱纯);中性氧化铝(300~70目,在马弗炉400 ℃灼烧6 h);石英玻璃棉(在马弗炉400 ℃灼烧6 h);石英砂(100~20目,在马弗炉400 ℃灼烧6 h);6种PAEs混合标准溶液:邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP),标准溶液中各组分的质量浓度均为1 000 mg/L(AccuStandard);超纯水。
液相色谱采用Hypersil GOLD CN HPLC色谱柱,流动相流速1.5 mL/min,柱温30 ℃,进样量10 μL,用正己烷作流动相进行梯度洗脱,梯度洗脱程序:65%正己烷+35%水,保持10 min;以5%正己烷/min的增量至100%正己烷,保持10 min,0.5 min正己烷减少至65%,保持至35 min。紫外检测器波长为224 nm。
将预先处理好的石英玻璃棉填在玻璃小柱底部,加入灼烧过后的氧化铝1 g,轻敲玻璃小柱外壁使氧化铝均匀分布在柱内。用5 mL二氯甲烷活化,再加入5 mL正己烷淋洗,晾干后备用。
将土壤样品放入真空冷冻干燥机中进行干燥脱水。干燥后的样品研磨后过60目筛,准确称取5 g(精确到0.01 g)样品于锥形瓶中,加入20 mL正己烷,稍微摇晃使样品充分混匀,放置10 min,将锥形瓶固定在数显调速多用振荡器上,在150 r/min频率,振幅为20 mm,提取20 min。提取完成后静置将上清液转移到浓缩瓶中,再次加入10 mL正己烷重复提取1次。合并两次提取液待净化。将提取液全部通过到氧化铝小柱,再用10 mL正己烷分3次润洗装提取液的容器,将洗涤液合并转移到净化柱上,收集净化液于浓缩瓶中,温度控制在40 ℃,浓缩至1 mL以内,最后用正己烷定容至1 mL待测。
表1 6种PAEs线性方程与检出限Table 1 Linear equations and detection limits for 6 PAEs
分别量取适量的6种PAEs标准溶液,用正己烷稀释,配制成PAEs质量浓度分别为0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、1.50 μg/mL、2.00 μg/mL、2.50 μg/mL和5.00 μg/mL的标准系列,在仪器最佳工作状态下对标准溶液系列进行测定,以PAEs的质量浓度为横坐标,其对应的峰高为纵坐标,绘制标准曲线,得到标准曲线和线性相关系数。以石英砂代替样品,加入含量为0.5 μg的PAEs标准溶液,按实验步骤1.5进行前处理,进行空白加标实验7次,按照《环境监测分析方法标准制订技术导则》(HJ 168-2020)附录A 1.1方法[9],以3.14倍标准偏差计算各组分方法检出限,并且以4倍方法检出限作为测定下限,具体结果见表1。由表1结果可知:6种PAEs在0.50~5.00 μg/mL范围内线性良好,相关系数r≥0.999,当取样量为5.00 g时,6种PAEs检出限在0.02~0.05 mg/kg之间,本方法灵敏度较高,满足土壤中PAEs的分析要求。
使用东莞龙昌智能技术研究所编号为RUM113的土壤中6种PAEs标准物质作为测试样品,平行测定6次,计算6种PAEs的相对误差及相对标准偏差,具体结果见表2。
由表2结果可知:土壤中6种PAEs标准物质(RUM113)的测定值均在标准值范围内,相对标准偏差为3.26%~5.80%,本方法精密度和准确度高,结果准确可靠。
对东莞市某地块土壤样品进行分析,并以此为本底进行加标回收实验,具体结果见表3。
由表3结果可知:实际土壤样品中6种PAEs的加标回收率在80.4%~101%之间,加标回收实验结果良好,结果可靠。
表3 土壤样品中6种PAEs加标回收测定Table 3 Recovery determination of six PAEs in soil samples
本文建立了水平振荡萃取,高效液相色谱测定土壤中6种邻苯二甲酸酯的分析方法。结果表明该方法前处理设备易得、简单便捷、干扰较少,且精密度和准确度较高的优点,适用于批量快速测定邻苯二甲酸酯土壤样品。