CN103808816A - 一种快速检测土壤中苯并（a）芘的新方法 - Google Patents

一种快速检测土壤中苯并（a）芘的新方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速检测土壤中苯并芘的新方法，研究不同含量土壤中苯并芘的提取、分离及富集新方法，结合HPLC-FLD法测定土壤中苯并芘。该法对土壤中苯并芘含量高于0.2μg/g和低于0.2μg/g提出两种处理方法，方法检测限可达1ng/mL。与现有标准中苯并芘检测方法相比，该法具有检测所用有机溶剂量少，分析时间短，操作简单、检测成本低、准确等特点。

Description

一种快速检测土壤中苯并(a)芘的新方法
  
技术领域
本发明涉及一种快速检测土壤中苯并（a）芘的新方法。属于环境检测领域 。 
  
背景技术
苯并芘又称苯并（а）芘，是一种常见的高活性间接致癌物。它经过呼吸或饮食进入体内后，很容易和人的DNA结合，扰乱了人体蛋白质的合成程序。它在DNA的活动中，扮演着一个“扳机”的角色：只要极为微量-纳克级别的苯并芘，就可改变DNA的结构、方向和功能；结合了苯并芘的DNA，合成的细胞不再是正常细胞，而是肿瘤，也就导致了癌症。它在水体，土壤和作物中都容易残留。许多国家都进行过土壤中苯并芘含量调查，残留浓度取决于污染原的性质与距离，在公路两旁的土壤中，在炼油厂附近土壤中以及被煤焦油，沥青污染的土壤中苯并芘的含量都不低。 
苯并芘危害人类健康，随着环境问题的日趋恶化，苯并芘的检测越来越受到人们的重视。常用的检测苯并芘的方法有薄层层析法，荧光分光光度法，气相色谱法，气相色谱-质谱法，高效液相色谱紫外法，高效液相色谱荧光法。其中荧光法有灵敏度高，重现性好等优点，是较常用的方法。根据检测对象不同，分离、提取、富集方式也各不相同，目前，我国已经有了空气，水和食品中的国家标准测定方法，但是还没有土壤中苯并芘的检测方法，建立一种准确、快速、简便的检测土壤中苯并芘的方法，对生态环境、人体健康有着重要的意义。 
  
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测土壤中苯并芘的方法，为环境检测部门、政府、企业提供一种快速、准确、直观的定性和定量的测定方法。 
一种快速检测土壤中苯并芘含量的方法，包括以下步骤： 
（1）标准工作曲线的制备：在10mL容量瓶中量取苯并芘标准品用乙腈配制成不同浓度的苯并芘标准液，直接进样高效液相色谱分析。
（2）样品处理 
Ⅰ、对于含量高于0.2μg/g的土样：取0.5g土样于10mL具塞林离心管中，加入5mL有机溶剂（1），涡旋，超声，离心，倒出上层液体；再加入5mL有机溶剂（1）于具塞林离心管重复以上操作，合并两次上层液体于10mL量瓶中，并用该有机溶剂（1）定容至刻线，经滤膜过滤，进样高效液相色谱分析。
Ⅱ、对于含量低于0.2μg/g 且高于0.002μg/g的土样：取0.5g土样于10mL具塞林离心管中，加入5mL有机溶剂（1），加入2-5滴非离子表面活性剂，加入1mL有机试剂（2），涡旋，超声，加入3mL水，再涡旋，离心，即可看见离心管中分三层，吸取出最上层的液体；再往离心管中加入1mL有机试剂（2）提取，重复以上操作，总的提取三次，合并三次的最上层液体于10mL烧杯中，在水浴40-45℃下挥干或氮气吹干，加入1mL有机溶剂（1）溶解，经滤膜过滤，进高效液相色谱分析。 
步骤（1）中高效液相的色谱条件：使用的是荧光检测器，激发波长290nm，发射波长430nm，柱温为30℃，流动相条件是乙腈：水（75：25；v /v）。 
步骤（2）中有机溶剂（1）为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃之一种；有机试剂（2）为正己烷、石油醚、环己烷之一种；非离子表面活性剂为Triton X-114 、Triton X-110、NP-6、TMN-6之一种；涡旋时间为0.2-3min；超声功率为40-80HZ，时间10-30min；离心转速为2500-6000 r/min，离心时间3-10min。 
本发明的优点在于： 
1、由于苯并芘有一定荧光强度，采用HPLC-FLD检测苯并芘，有较高灵敏度，消除干扰，特异性强。
2、针对土壤中苯并芘含量不同，采用不同处理方法，对于相对含量高的样品，直接提取测定；对于土壤中低含量苯并芘，加入混合有机溶剂、非离子表面活性剂提取，再通过加水进行分相处理，达到分离富集的目的，明显提高检测灵敏度。 
3、提取及分离富集步骤中采用涡旋及超声处理，大大提高萃取率，缩短分析时间，同时使相分离易行。 
    4、与现有标准中苯并芘检测方法相比，检测中所用有机溶剂量少，分析时间短，操作简单、检测成本低、准确等特点。 
5、准确性高，重现性好。 
  
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。 
利用本发明检测土样中苯并芘的含量高含量： 
1、工作曲线的绘制：在10mL容量瓶中加入苯并芘的标准品，用乙腈配制成浓度分别为0.01μg/mL、0.05μg/mL、 0.1μg/mL、0.2μg/mL、 0.5μg/mL 的苯并芘标准液，取10μl进样，使用的是荧光检测器，激发波长290nm，发射波长430nm，柱温为30℃，流动相条件是乙腈：水（75：25；v /v），高效液相色谱分析。回归方程、相关系数、相对标准偏差、回收率等见表1。
2、样品处理：称取土样0.5027g于具塞林离心管中，加入5mL乙腈，涡旋1 min，超声60HZ，20min，离心3500r/min，8min，倒出上层液体；再加入5mL乙腈于具塞林离心管重复以上操作，合并两次上层液体于10mL量瓶中，并用乙腈定容至刻线，经0.45 μm滤膜过滤，取10μl进高效液相色谱分析，色谱条件与步骤1相同，得出相同保留时间的峰面积为6052.3，代入工作曲线，得出苯并芘的含量为0.4632μg/g 
实施例2
利用本发明检测土样中苯并芘的含量低含量：
1、工作曲线为实施例1中的工作曲线。
2、样品处理：取0.5049g土样于10mL具塞林离心管中，加入5mL四氢呋喃，加入2-5滴非离子表面活性剂Triton X-114，加入1mL正己烷，涡旋2min，超声60HZ，15min，加入3mL水，再涡旋1 min，离心4000r/min，6min，即可看见离心管中分三层，吸取出最上层的液体；再往离心管中加入1mL正己烷提取重复以上操作，总的提取三次，合并三次的最上层液体于10mL烧杯中，在水浴42℃下挥干，加入1mL乙腈溶解，经0.45 μm滤膜过滤，进高效液相色谱分析，得出同保留时间的峰面积为4212.3，代入工作曲线，得出苯并芘的含量为0.0313μg/g。 
实施例3
利用本发明检测土样中苯并芘的含量：
1、工作曲线为实施例1中的工作曲线。
2、样品处理：称取土样0.5004g于具塞林离心管中，加入5mL乙腈，涡旋3 min，超声60HZ，10min，离心3500r/min，10min，倒出上层液体；再加入5mL乙腈于具塞林离心管重复以上操作，合并两次上层液体于10mL量瓶中，并用乙腈定容至刻线，经0.45 μm滤膜过滤，进高效液相色谱分析，得出同保留时间的峰面积为840.1，峰面积结果不在工作曲线范围呢，即含量少于0.2μg/g。重新称取土样0.5050于10mL具塞林离心管中，加入5mL乙醇，加入2-5滴非离子表面活性剂TMN-6，加入1mL石油醚，涡旋3 min，超声60HZ，10min，加入3mL水，再涡旋2 min，离心5000r/min，5min，即可看见离心管中分三层，吸取出最上层的液体；再往离心管中加入1mL石油醚提取重复以上操作，总的提取三次，合并三次的最上层液体于10mL烧杯中，用氮气吹干，加入1mL乙醇溶解，经0.45 μm滤膜过滤，进高效液相色谱分析，得出同保留时间的峰面积为11104.2，代入工作曲线，得出苯并芘的含量为0.08685μg/g。 
以上实施例与GB/T22509-2008动物油脂苯并（a）芘的测定-反相高效液相色谱法比较，结果见表一。 
[0026] 由表1结果可知：用本发明提取及萃取方法结合HPLC测定土壤中苯并（a）芘与GB/T22509-2008测定方法相比，准确度更高，因处理步骤少，所用时间短，有机溶剂用量大大降低，提取率及对低含量的富集倍数大的缘固。本发明整个处理及测定时间不超过1小时，而GB/T22509-2008方法至少需要3小时，有机溶剂用量也只是对比方法的1/10。 
说明书附图说明：图1是表1苯并芘的线性方程，图2是表2测定方法比较。 

Claims (8)

1. 一种快速检测土壤中苯并芘的新方法，包括以下步骤：
（1）标准工作曲线的制备：在10mL量瓶中量取苯并芘标准品用乙腈配制成不同浓度的苯并芘标准液，直接进样高效液相色谱分析。
2.（2）样品处理
Ⅰ、对于含量高于0.2μg/g的土样：取0.5g土样于10mL具塞林离心管中，加入5mL有机溶剂（1），涡旋，超声，离心，倒出上层液体；再加入5mL有机溶剂（1）于具塞林离心管重复以上操作，合并两次上层液体于10mL量瓶中，并用该有机溶剂（1）定容至刻线，经滤膜过滤，进样高效液相色谱分析。
3.Ⅱ、对于含量低于0.2μg/g 且高于0.002μg/g的土样：取0.5g土样于10mL具塞林离心管中，加入5mL有机溶剂（1），加入2-5滴非离子表面活性剂，加入1mL有机试剂（2），涡旋，超声，加入3mL水，再涡旋，离心，即可看见离心管中分三层，吸取出最上层的液体；再往离心管中加入1mL有机试剂（2）提取，重复以上操作，总的提取三次，合并三次的最上层液体于10mL烧杯中，在水浴40-45℃下挥干或氮气吹干，加入1mL有机溶剂（1）溶解，经滤膜过滤，进高效液相色谱分析。
4. 根据权利要求1所述的一种快速检测土壤中苯并芘的新方法, 其特征在于步骤（1）中高效液相的色谱条件：使用的是荧光检测器，激发波长290nm，发射波长430nm，柱温为30℃，流动相条件是乙腈：水（75：25；v /v）。
5. 根据权利要求1所述的一种快速检测土壤中苯并芘的新方法, 其特征在于所述的中有机溶剂（1）为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃之一种。
6. 根据权利要求1所述的一种快速检测土壤中苯并芘的新方法, 其特征在于所述的中有机溶剂（2）为为正己烷、石油醚、环己烷之一种。
7. 根据权利要求1所述的一种快速检测土壤中苯并芘的新方法, 其特征在于所述的非离子表面活性剂为Triton X-114 、Triton X-110、NP-6、TMN-6之一种。
8. 根据权利要求1所述的一种快速检测土壤中苯并芘的新方法, 其特征在于所述的涡旋时间为0.2-3min；超声功率为40-80HZ，时间10-30min；离心转速为2500-6000 r/min，离心时间3-10min。
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