CN113916997B - 土壤中挥发性石油烃的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤中挥发性石油烃的测定方法，本方法对浓度较低的土壤样品，称取适量于样品瓶中，摇匀，通过吹扫捕集进入气相色谱‑质谱联用仪分析检测；对浓度较高的土壤样品，称取适量于甲醇中萃取，摇匀后静置，取上清液于样品瓶中，通过吹扫捕集进入气相色谱‑质谱联用仪分析检测；分别设定吹扫捕集条件以及气相色谱‑质谱检测条件，样品瓶内吹脱出来的气体经冷阱捕集、色谱柱分离后，质谱测定，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量；脂肪烃各单体采用总离子量定量，累计加和；芳香烃各单体采用特征离子量定量，累计加和。本方法通过检测优化和参数改进，实现对脂肪烃和芳香烃的分类检测，为土壤环境的污染防治提供可靠的参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及化学测试技术领域，尤其涉及一种土壤中挥发性石油烃的测定方法。
背景技术
挥发性石油烃是沸点较低的一类有机污染物，广泛存在于水、土、大气中，按结构通常分为脂肪烃和芳香烃，二者毒性差异明显，芳烃类往往具有更强致癌、致突变、致死作用。
目前，土壤中挥发性石油烃的测定方法主要依据标准HJ 1020-2019（土壤和沉积物 石油烃（C6-C9）的测定 吹扫捕集/气相色谱法）以及EPA 8015C 2007（用于确定各种无卤挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物和石油烃的浓度的气相色谱法）,其仅测定挥发性石油烃的总量，无分类检测，对土壤、环境的污染防治带来不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤中挥发性石油烃的测定方法，本方法在主流分析设备的基础上，通过检测优化和参数改进，实现对脂肪烃和芳香烃的分类检测，且操作简便易行，为土壤、环境的污染防治提供可靠的参考依据。
为解决上述技术问题，本发明土壤中挥发性石油烃的测定方法包括如下步骤：
步骤一、土壤样品中挥发性石油烃浓度≤30.0mg/kg时，称取约5g低浓度土壤样品于样品瓶中，迅速加入5ml水，盖紧瓶盖，摇匀，加入5.0μl内标使用液；
步骤二、土壤样品中挥发性石油烃浓度＞30.0mg/kg时，称取5g～10g高浓度土壤样品到样品瓶中，迅速加入适量甲醇，摇匀，并静置1～2h；用微量注射器移取10～100μl的甲醇提取液到装有5ml水的样品瓶中，加入5.0μl内标使用液；
步骤三、样品瓶内气体通过吹扫捕集进入气相色谱-质谱联用仪分析检测，吹扫捕集采用土壤模式，吹扫时间11min，吹扫流量40ml/min，脱附时间3min，脱附温度245℃，烘烤时间3min，烘烤温度280℃；
步骤四、气相色谱-质谱联用仪以流量1.2 mL/min的恒流模式，色谱柱选用DB-VRX：30 m×0.25 mm×1.4µm，进样口温度为200ºC，分流比为10：1；其中，色谱柱柱温梯度初始为40℃，保持2 min；第一阶段以20 ℃/min升温至150℃，第二阶段以15 ℃/min升温至200℃，并保持2 min，第三阶段以75 ℃/min升温至250℃，并保持1.45 min；
步骤五、样品瓶内吹脱出来的气体经冷阱捕集、色谱柱分离后，质谱测定，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量；挥发性石油烃的出峰时间从正戊烷出峰开始到正癸烷出峰结束，该时间段内各种脂肪烃单体含量加和即为脂肪烃总量，该时间段内各种芳香烃单体含量加和即为芳香烃总量；脂肪烃和芳香烃单体的定性通过保留时间、离子碎片、谱库检索方式实现。
进一步，所述低浓度土壤样品和高浓度土壤样品的称取精度为0.01g。
进一步，所述高浓度土壤样品的样品瓶中土壤样品与甲醇之比为土壤：甲醇=1：1或1：2。
由于本发明土壤中挥发性石油烃的测定方法采用了上述技术方案，即本方法对浓度较低的土壤样品，称取适量于样品瓶中，摇匀，通过吹扫捕集进入气相色谱-质谱联用仪分析检测；对浓度较高的土壤样品，称取适量于甲醇中萃取，摇匀后静置，取上清液于样品瓶中，通过吹扫捕集进入气相色谱-质谱联用仪分析检测；分别设定吹扫捕集条件以及气相色谱-质谱检测条件，样品瓶内吹脱出来的气体经冷阱捕集、色谱柱分离后，质谱测定，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量，脂肪烃各单体采用总离子量定量，累计加和，芳香烃各单体采用特征离子量定量，累计加和。本方法在主流分析设备的基础上，通过检测优化和参数改进，实现对脂肪烃和芳香烃的分类检测，且操作简便易行，为土壤环境的污染防治提供可靠的参考依据。
具体实施方式
本发明土壤中挥发性石油烃的测定方法包括如下步骤：
步骤一、土壤样品中挥发性石油烃浓度≤30.0mg/kg时，称取约5g低浓度土壤样品于样品瓶中，迅速加入5ml水，盖紧瓶盖，摇匀，加入5.0μl内标使用液；
步骤二、土壤样品中挥发性石油烃浓度＞30.0mg/kg时，称取5g～10g高浓度土壤样品到样品瓶中，迅速加入适量甲醇，摇匀，并静置1～2h；用微量注射器移取10～100μl的甲醇提取液到装有5ml水的样品瓶中，加入5.0μl内标使用液；
步骤三、样品瓶内气体通过吹扫捕集进入气相色谱-质谱联用仪分析检测，吹扫捕集采用土壤模式，吹扫时间11min，吹扫流量40ml/min，脱附时间3min，脱附温度245℃，烘烤时间3min，烘烤温度280℃；
步骤四、气相色谱-质谱联用仪以流量1.2 mL/min的恒流模式，色谱柱选用DB-VRX：30 m×0.25 mm×1.4µm，进样口温度为200ºC，分流比为10：1；其中，色谱柱柱温梯度初始为40℃，保持2 min；第一阶段以20 ℃/min升温至150℃，第二阶段以15 ℃/min升温至200℃，并保持2 min，第三阶段以75 ℃/min升温至250℃，并保持1.45 min；
步骤五、样品瓶内吹脱出来的气体经冷阱捕集、色谱柱分离后，质谱测定，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量；挥发性石油烃的出峰时间从正戊烷出峰开始到正癸烷出峰结束，该时间段内各种脂肪烃单体含量加和即为脂肪烃总量，该时间段内各种芳香烃单体含量加和即为芳香烃总量；脂肪烃和芳香烃单体的定性通过保留时间、离子碎片、谱库检索方式实现。
由于脂肪烃种类较为复杂，本方法为统一定量，脂肪烃各单体采用总离子量定量，累计加和得出脂肪烃总量；芳香烃种类较为简单，共八种，每个单体均有对应的异于其它单体的特征离子碎片，芳香烃各单体采用特征离子量定量，累计加和得出芳香烃总量。
优选的，所述低浓度土壤样品和高浓度土壤样品的称取精度为0.01g。
优选的，所述高浓度土壤样品的样品瓶中土壤样品与甲醇之比为土壤：甲醇=1：1或1：2。
本方法对土壤样品预处理后，将土壤样品中的挥发性石油烃由惰性气体吹脱出来，被捕集肼吸附后，反吹进入气相色谱-质谱联用仪，经过色谱柱分离，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量。挥发性石油烃中，脂肪烃由于单体种类多，因此均采用总离子量定量，累计加和；而芳香烃单体种类有限，因此采用特征离子量定量，累计加和。
通过对试样进行加标试验，按照本方法处理试样，试验结果如下表所示：
| 化合物 | 加标浓度μg/kg | 回收率% | 精密度% | 检出限μg/kg |
| 脂肪烃C5-6 | 68.9 | 65.9 | 6.7 | 1 |
| 脂肪烃C6-8 | 130 | 63.4 | 6.4 | 2 |
| 脂肪烃C8-10 | 136 | 64.8 | 5.1 | 3 |
| 芳香烃C5-7 | 39.9 | 98.5 | 2.7 | 1 |
| 芳香烃C7-8 | 101 | 99.5 | 2.5 | 2 |
| 芳香烃C8-10 | 20.8 | 103 | 2.8 | 1 |
由上表可见，本方法的加标回收率在63.4％～103％，证明本方法完全满足挥发性石油烃分类测定的准确度要求。
本方法实现对毒性差异明显的脂肪烃和芳香烃进行分类检测，为土壤污染防治决策提供更为详尽的参考，从而制定更具针对性的防治方案。且本方法采用吹扫捕集—气质联用仪的常规分析仪器实施分类测定，无需增加设备投入，操作简便，节省测定的成本。
Claims (3)
1.一种土壤中挥发性石油烃的测定方法，其特征在于本方法包括如下步骤：
步骤一、土壤样品中挥发性石油烃浓度≤30.0mg/kg时，称取约5g低浓度土壤样品于样品瓶中，迅速加入5ml水，盖紧瓶盖，摇匀，加入5.0μl内标使用液；
步骤二、土壤样品中挥发性石油烃浓度＞30.0mg/kg时，称取5g～10g高浓度土壤样品到样品瓶中，迅速加入适量甲醇，摇匀，并静置1～2h；用微量注射器移取10～100μl的甲醇提取液到装有5ml水的样品瓶中，加入5.0μl内标使用液；
步骤三、样品瓶内气体通过吹扫捕集进入气相色谱-质谱联用仪分析检测，吹扫捕集采用土壤模式，吹扫时间11min，吹扫流量40ml/min，脱附时间3min，脱附温度245℃，烘烤时间3min，烘烤温度280℃；
步骤四、气相色谱-质谱联用仪以流量1.2 mL/min的恒流模式，色谱柱选用DB-VRX：30m×0.25 mm×1.4µm，进样口温度为200ºC，分流比为10：1；其中，色谱柱柱温梯度初始为40℃，保持2 min；第一阶段以20 ℃/min升温至150℃，第二阶段以15 ℃/min升温至200℃，并保持2 min，第三阶段以75 ℃/min升温至250℃，并保持1.45 min；
步骤五、样品瓶内吹脱出来的气体经冷阱捕集、色谱柱分离后，质谱测定，根据保留时间和特征碎片定性，内标法定量；挥发性石油烃的出峰时间从正戊烷出峰开始到正癸烷出峰结束，该时间段内各种脂肪烃单体含量加和即为脂肪烃总量，该时间段内各种芳香烃单体含量加和即为芳香烃总量；脂肪烃和芳香烃单体的定性通过保留时间、离子碎片、谱库检索方式实现。
2.根据权利要求1所述的土壤中挥发性石油烃的测定方法，其特征在于：所述低浓度土壤样品和高浓度土壤样品的称取精度为0.01g。
3.根据权利要求1所述的土壤中挥发性石油烃的测定方法，其特征在于：所述高浓度土壤样品的样品瓶中土壤样品与甲醇之比为土壤：甲醇=1：1或1：2。
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| GR01 | Patent grant | ||
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