CN105645704A - 一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及持久性有机污染物监测领域，具体地说是一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法。其具体步骤如下：(1)底泥的处理；(2)索氏提取；(3)净化洗脱。底泥的处理是将底泥样品冷冻干燥、研磨、过筛；提取是将有机氯农药从底泥样品通过索氏提取仪萃取出来；净化是将萃取液通过自制层析柱进行净化，因为萃取液含有部分的水分和多重有机污染物，需通过一个净化过程以防止对仪器检测的影响，最后将待测样品浓缩。本发明提供了一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法，具备过程简便、方法简单等优点，能够尽可能地排除杂质的干扰，节约试剂的同时达到最佳提取与净化效果，保证了较高的回收率。

Description

一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法

技术领域

本发明涉及持久性有机污染物监测领域，具体地说是一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法。

背景技术

我国多年来由于大量化肥、农药的使用以及农业污染物的排放，农业污染等环境问题日益引起人们的高度关注。其中有机氯农药逐渐步入公众的视野，它是一种人工合成的产物，具有疏水亲脂性。与常规污染物不同，作为持久性有机污染物之一，有机氯农药有致癌、致畸、致突变性等“三致性”效应和遗传毒性。我国已于20世纪80年代静止使用有机氯农药，但由于其在自然环境中易积累、难以降解，因此部分地区仍受到有机氯农药残留的污染。水体底泥被认为是有机氯农药在环境中的主要载体之一，近年来我国专家及相关学者对河流、湖泊、沿海海湾等底泥中有机氯农药有相关研究，研究主要集中在经济发达的地区，对采煤塌陷区这种特殊环境中底泥污染状况未有报道，因此也缺少一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法。

煤炭开采带来经济效益的同时，导致了大面积地下采空区的形成，造成地表塌陷，原有的房屋、农田都不复存在，地表塌陷的区域大面积的积水，形成采煤塌陷积水区域。原来的陆生环境演变为水生环境，塌陷前的土壤转变为塌陷后水体的底泥，土壤中污染物也随之发生转移，底泥也成为了大部分有机氯农药的最终归宿，对底栖生物、鱼类等动植物有直接危害，并通过生物富集效应影响到人类。因此探索出处理、提取与净化有机氯农药的方法对了解采煤塌陷区底泥中有机氯农药污染状况有很重要的意义，一方面有助于评估采煤塌陷区整体环境状况，另一方面也为完善持久性有机污染物相关监测技术规范打下坚实基础。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法，该方法能够尽可能地排除杂质的干扰，节约试剂的同时达到最佳提取与净化效果，保证了较高的回收率。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法，其具体步骤如下:

(1)底泥的处理：将底泥在冷冻干燥器干燥后，用玛瑙研钵进行研磨，过250目筛，分装至玻璃瓶中。

(2)索氏提取：对经过前处理的底泥样品进行索式提取，步骤如下；

(a)称量：称取10g底泥样品与10g无水硫酸钠混合好之后，放入滤纸袋。在样品抽提之前，向每个样品中加入已知量回收率指示物。

(b)提取：配置300mL的二氯甲烷/正己烷、体积比为2比3的萃取溶剂加到索氏提取圆底烧瓶中，烧瓶中放入玻璃珠以防止防爆，随后烧瓶装到提取器上进行索氏提取。水浴为50℃，冷却水温度为10℃，保持微沸状态提取24小时。

(c)润洗：萃取24小时后，将烧瓶从水浴锅上取下，里面的残留液体都导入烧瓶中，并用正己烷润洗数遍。

(d)干燥：将萃取液通过大约3cm高的无水硫酸钠干燥柱，以除去水分，在净化柱下端用旋转烧瓶收集，并用正己烷润洗净化柱数遍。将收集到的萃取液加入到旋转蒸发仪，用一定量的正己烷清洗萃取烧瓶及硫酸钠柱，以完成量的转移。

(e)浓缩：将上述萃取液在旋转蒸发仪上浓缩，温度控制在45℃左右，抽真空旋转蒸发至1mL左右加入10mL正己烷进行溶剂交换，继续浓缩，此步骤重复两次。

(3)净化洗脱：从底泥样品提取后的溶液进行净化和洗脱，步骤如下；

(a)装柱：采用定做的玻璃层析柱进行人工湿法装填，即在50cm高内径2cm的层析柱内先填入2cm的无水硫酸钠，再依次填入2cm的氧化铝、4cm的硅胶和2cm无水硫酸钠。装柱过程中先用正己烷淋洗层析柱，关上开关，缓缓加入无水硫酸钠、氧化铝和硅胶，装柱的过程正己烷以适当的流速流出并保证正己烷液面一直高于柱界面，装填过程中不停用洗耳球敲打柱壁，使各层填料紧密没有气泡，间隙。

(b)润洗：柱子装好后，打开活塞，排出溶剂。待填料即将露出时，接着用一定量正己烷慢速润洗柱子。

(c)上样：将用旋转蒸发仪浓缩置换后的浓缩液加入层析柱中，使样品与层析柱中的净化物质充分接触，保持净化柱子的润湿，并加入少量正己烷润洗浓缩瓶两至三次，一并转移。

(d)洗脱：在层析柱的润湿状态下，配置70ml正己烷/二氯甲烷、体积比为7比3洗脱液淋洗预测组分，慢速接受流出液于旋转蒸发瓶中。

(e)浓缩：将洗脱溶液浓缩至2mL左右，加入少量正己烷，继续浓缩，该步骤重复2-3次。将上述浓缩液转移至离心管中，并用正己烷润洗浓缩瓶，继续用氮吹仪浓缩，用移液枪转移至进样瓶中，待分析。

本发明的有益效果是：该方法能够尽可能地排除杂质的干扰，节约试剂的同时达到最佳提取与净化效果，保证了较高的回收率。并弥补了采煤塌陷区底泥中有机氯农药处理、提取与净化方法的空白，具备过程简便、方法简单等优点。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法，其具体步骤如下:

(1)底泥的前处理：将底泥在冷冻干燥器干燥后，用玛瑙研钵进行研磨，过250目筛，分装至玻璃瓶中。

(2)索氏提取：对经过前处理的底泥样品进行索式提取，步骤如下；

(a)称量：称取10g底泥样品与10g无水硫酸钠混合好之后，放入滤纸袋。在样品抽提之前，向每个样品中加入已知量回收率指示物。

(b)提取：配置300mL的二氯甲烷/正己烷、体积比为2比3的萃取溶剂加到索氏提取圆底烧瓶中，烧瓶中放入玻璃珠以防止防爆，随后烧瓶装到提取器上进行索氏提取。水浴为50℃，冷却水温度为10℃，保持微沸状态提取24小时。

(c)润洗：萃取24小时后，将烧瓶从水浴锅上取下，里面的残留液体都导入烧瓶中，并用正己烷润洗数遍。

(d)干燥：将萃取液通过大约3cm高的无水硫酸钠干燥柱，以除去水分，在净化柱下端用旋转烧瓶收集，并用正己烷润洗净化柱数遍。将收集到的萃取液加入到旋转蒸发仪，用一定量的正己烷清洗萃取烧瓶及硫酸钠柱，以完成量的转移。

(e)浓缩：将上述萃取液在旋转蒸发仪上浓缩，温度控制在45℃左右，抽真空旋转蒸发至1mL左右加入10mL正己烷进行溶剂交换，继续浓缩，此步骤重复两次。

(3)净化洗脱：从底泥样品提取后的溶液进行净化和洗脱，步骤如下；

(a)装柱：采用定做的玻璃层析柱进行人工湿法装填，即在50cm高内径2cm的层析柱内先填入2cm的无水硫酸钠，再依次填入2cm的氧化铝、4cm的硅胶和2cm无水硫酸钠。装柱过程中先用正己烷淋洗层析柱，关上开关，缓缓加入无水硫酸钠、氧化铝和硅胶，装柱的过程正己烷以适当的流速流出并保证正己烷液面一直高于柱界面，装填过程中不停用洗耳球敲打柱壁，使各层填料紧密没有气泡，间隙。

(b)润洗：柱子装好后，打开活塞，排出溶剂。待填料即将露出时，接着用一定量正己烷慢速润洗柱子。

(c)上样：将用旋转蒸发仪浓缩置换后的浓缩液加入层析柱中，使样品与层析柱中的净化物质充分接触，保持净化柱子的润湿，并加入少量正己烷润洗浓缩瓶两至三次，一并转移。

(d)洗脱：在层析柱的润湿状态下，配置70ml正己烷/二氯甲烷、体积比为7比3洗脱液淋洗预测组分，慢速接受流出液于旋转蒸发瓶中。

(e)浓缩：将洗脱溶液浓缩至2mL左右，加入少量正己烷，继续浓缩，该步骤重复2-3次。将上述浓缩液转移至离心管中，并用正己烷润洗浓缩瓶，继续用氮吹仪浓缩，用移液枪转移至进样瓶中，待分析。

本发明具备过程简便、方法简单等优点，能够尽可能地排除杂质的干扰，节约试剂的同时达到最佳提取与净化效果，保证了较高的回收率。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种采煤塌陷区底泥中有机氯农药的处理、提取与净化方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)底泥的处理：将底泥在冷冻干燥器干燥后，用玛瑙研钵进行研磨，过250目筛，分装至玻璃瓶中。

(2)索氏提取：对经过前处理的底泥样品进行索式提取，步骤如下；

(a)称量：称取10g底泥样品与10g无水硫酸钠混合好之后，放入滤纸袋。在样品抽提之前，向每个样品中加入已知量回收率指示物。

(b)提取：配置300mL的二氯甲烷/正己烷、体积比为2比3的萃取溶剂加到索氏提取圆底烧瓶中，烧瓶中放入玻璃珠以防止防爆，随后烧瓶装到提取器上进行索氏提取。水浴为50℃，冷却水温度为10℃，保持微沸状态提取24小时。

(c)润洗：萃取24小时后，将烧瓶从水浴锅上取下，里面的残留液体都导入烧瓶中，并用正己烷润洗数遍。

(d)干燥：将萃取液通过大约3cm高的无水硫酸钠干燥柱，以除去水分，在净化柱下端用旋转烧瓶收集，并用正己烷润洗净化柱数遍。将收集到的萃取液加入到旋转蒸发仪，用一定量的正己烷清洗萃取烧瓶及硫酸钠柱，以完成量的转移。

(e)浓缩：将上述萃取液在旋转蒸发仪上浓缩，温度控制在45℃左右，抽真空旋转蒸发至1mL左右加入10mL正己烷进行溶剂交换，继续浓缩，此步骤重复两次。

(3)净化洗脱：从底泥样品提取后的溶液进行净化和洗脱，步骤如下；

(a)装柱：采用定做的玻璃层析柱进行人工湿法装填，即在50cm高内径2cm的层析柱内先填入2cm的无水硫酸钠，再依次填入2cm的氧化铝、4cm的硅胶和2cm无水硫酸钠。装柱过程中先用正己烷淋洗层析柱，关上开关，缓缓加入无水硫酸钠、氧化铝和硅胶，装柱的过程正己烷以适当的流速流出并保证正己烷液面一直高于柱界面，装填过程中不停用洗耳球敲打柱壁，使各层填料紧密没有气泡，间隙。

(b)润洗：柱子装好后，打开活塞，排出溶剂。待填料即将露出时，接着用一定量正己烷慢速润洗柱子。

(c)上样：将用旋转蒸发仪浓缩置换后的浓缩液加入层析柱中，使样品与层析柱中的净化物质充分接触，保持净化柱子的润湿，并加入少量正己烷润洗浓缩瓶两至三次，一并转移。

(d)洗脱：在层析柱的润湿状态下，配置70ml正己烷/二氯甲烷、体积比为7比3洗脱液淋洗预测组分，慢速接受流出液于旋转蒸发瓶中。

(e)浓缩：将洗脱溶液浓缩至2mL左右，加入少量正己烷，继续浓缩，该步骤重复2-3次。将上述浓缩液转移至离心管中，并用正己烷润洗浓缩瓶，继续用氮吹仪浓缩，用移液枪转移至进样瓶中，待分析。