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环境监测:有机化合物六六六和滴滴涕分析方法

【摘要】:(一)六六六和滴滴涕六六六和滴滴涕属于高毒性、高生物活性的有机氯农药,在土壤中残留时间长,其半衰期为2~4年。将提取液进行两次氧化铝层析柱分离纯化和溶出后,在紫外分光光度计上测定350~410nm波段的吸收光谱,依据苯并[a]芘在365nm、385nm、403nm处有三个特征吸收峰进行定性分析。

(一)六六六和滴滴涕

六六六和滴滴涕属于高毒性、高生物活性的有机氯农药,在土壤中残留时间长,其半衰期为2~4年。土壤被六六六和滴滴涕污染后,对土壤生物会产生直接毒害,并通过生物积累和食物链进入人体,危害人体健康

六六六和滴滴涕的测定方法广泛使用气相色谱法,其最低检出质量分数为0.05~4.87μg/kg。

1.方法原理

丙酮-石油醚提取土壤样品中的六六六和滴滴涕,经硫酸净化处理后,用带电子捕获检测器的气相色谱仪测定。根据色谱峰保留时间进行两种物质异构体的定性分析,根据峰高(或峰面积)进行各组分的定量分析。气相色谱分析基本知识见第二章第八节。

2.主要仪器及其主要部件

主要仪器是带电子捕获检测器的气相色谱仪,仪器的主要部件包括:

(1)全玻璃系统进样器。

(2)与气相色谱仪匹配的记录仪

(3)色谱柱:长1.8~2.0m、内径2~3mm的螺旋状硬质玻璃填充柱,柱内填充剂(固定相)为质量分数1.5%的OV-17(甲基硅酮)和质量分数1.95%的QF-1 (氟代烷基硅氧烷聚合物)/Chromosorb WAW-DMCS,80~100目;或质量分数1.5%的OV-17和质量分数1.95%的OV-210/Chromosorb WAW-DMCS-HP, 80~100目。

(4)电子捕获检测器:可采用63Ni放射源或高温3H放射源。

3.色谱条件

汽化室温度:220℃;柱温:195℃;载气(N2流量:40~70mL/min。

4.测定要点

(1)样品预处理:准确称取20g土样,置于索氏提取器中,用石油醚和丙酮(体积比为1∶1)提取,则六六六和滴滴涕被提取进入石油醚层,分离后用浓硫酸和无水硫酸钠净化,弃去水相,石油醚提取液定容后供测定。索氏提取器提取方法见第六章第四节。

(2)定性和定量分析:用色谱纯α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、P,P'-DDE、o,p'-DDT、p,p'-DDD、p,p'-DDT和异辛烷、石油醚配制标准溶液;用微量注射器分别吸取3~6μL标准溶液和样品溶液注入气相色谱仪测定,记录标准溶液和样品溶液的气相色谱图(见图5-6)。根据各组分的保留时间和峰高(或峰面积)分别进行定性和定量分析。用标准曲线法计算土样中农药质量分数的计算式如下:(www.chuimin.cn)

图5-6 六六六、滴滴涕气相色谱图

1.α- 六六六;2.γ- 六六六;3.β- 六六六;4.8- 六六六;5.P,P'-DDE;6.o,p'-DDT;7.p,p'-DDD;8.p,p'-DDT

式中:wi——土样中i组分农药质量分数,mg/kg;

hi——样品溶液中i组分农药的峰高(或峰面积),cm(或cm2);

mis—标准溶液中i组分农药的质量,ng;

V——土样定容体积,mL;

his——标准溶液中i组分农药的峰高(或峰面积),cm(或cm2);

Vi——样品溶液进样量,μL;

m——土样质量,g。

(二)苯并[a]芘

苯并[a]芘是研究得最多的多环芳烃,被公认为强致癌物质。它在自然界土壤中的本底值很低,但当土壤受到污染后,便会产生严重危害。开展土壤中苯并[a]芘的监测工作,掌握不同条件下土壤中苯并[a]芘量的变化规律,对评价和防治土壤污染具有重要意义。

测定苯并[a]芘的方法有紫外分光光度法、荧光光谱法、高效液相色谱法等。

紫外分光光度法的测定要点是:称取通过0.25mm孔径筛的土壤样品于锥形瓶中,加入三氯甲烷,在50℃水浴上充分提取,过滤,滤液在水浴上蒸发近干,用环己烷溶解残留物,制成苯并[a]芘提取液。将提取液进行两次氧化铝层析柱分离纯化和溶出后,在紫外分光光度计上测定350~410nm波段的吸收光谱,依据苯并[a]芘在365nm、385nm、403nm处有三个特征吸收峰进行定性分析。测量溶出液对385nm紫外线的吸光度,对照苯并[a]芘标准溶液的吸光度进行定量分析。该方法适用于苯并[a]芘质量分数大于5μg/kg的土壤样品,如苯并[a]芘质量分数小于5μg/kg,则用荧光光谱法。

荧光光谱法是将土壤样品的三氯甲烷提取液蒸发近干,并把环己烷溶解后的溶液滴入氧化铝层析柱上进行分离,分离后用苯洗脱,洗脱液经浓缩后再用纸层析法分离,在层析滤纸上得到苯并[a]芘的荧光带,用甲醇溶出,取溶出液在荧光分光光度计上测量其被387nm紫外线激发后发射的荧光(405nm)强度,对照标准溶液的荧光强度定量。

高效液相色谱法是将土壤样品置于索氏提取器内,用环己烷提取苯并[a]芘,提取液注入高效液相色谱仪测定(参阅第三章第五节)。