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摘 要：综合比较不同土壤前处理和分析测试方法，建立了快速溶剂萃取-SPE Florisil柱净化-GC/MS测定土壤中（PAEs）6种化合物的测定方法，并对各步骤进行了条件优化。方法检出限在2.0ug/kg～36.0ug/kg之间，基质加标回收率在77.5% ～125%之间，测定结果的相对标准偏差在2.53% ～9.16%之间，符合质控要求，是一种较为理想的分析方法。
关键词：快速溶剂萃取；SPE Florisil柱；GC/MS；PAEs；土壤
邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAE，是邻苯二甲酸形成的酯的统称。美国国家环保局（EPA）1999年公布的65类129种优先控制的有毒污染物中包括了6种酞酸酯类化合物，分别为：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DOP）。在我国环境优先污染物“黑名单”上也有DMP、DEP、DOP 3种酞酸酯化合物[1-2]。由于PAEs的致畸、致癌和致突变特性，使其在环境中的分布、存在形态和毒理学效应备受关注[3]。因此，开发一种高效、快速分析土壤中PAEs的方法，对促进基础研究，以及防治PAEs污染都具有重要意义。
目前广泛采用的前处理方法有索氏提取、超声波萃取等方法。分析检测方法主要采用气相色谱法、气相色谱-质谱联用法等。采用索氏萃取回收率较高，但是提取时间较长，有时甚至达72h[4]、消耗溶剂量大、使用玻璃器皿多、操作繁琐。采用超声波或振荡器萃取，该方法简单、快速，一般只需要几个小时，但回收率与其他方法相比较低。本文针对以上方法的不足参考（EPA3545）利用快速溶剂萃取仪（ASE）优化条件后对土壤样品进行前处理，参考（EPA3620）SPE Florisil柱净化方法，并针对GC/MS进行了方法和条件优化，建立了快速溶剂萃取-SPE Florisil柱净化-GC/MS测定土壤中（PAEs）6种化合物的测定方法。并对该方法的回收率、方法检出限进行了较为深入的分析探讨，为土壤中持久性有机污染物的定量检测提供了科学依据。
1 主要仪器和试剂
戴安 ASE300 型快速溶剂萃取仪；SUPELCO VisiprepTM DL 12孔固相萃取装置；Agilent-Florisil固相萃取柱，6mL，0.5g；安捷伦6890/5975 气相色谱法-质谱联用仪；HP-5MS毛细管柱，30m×250um×0.25um；东京理化N-1001旋转蒸发仪；TTL-DCⅡ氮吹仪等。
PAEs标准，Supelco公司6组分混合标样（甲醇相），浓度均为2000ug/ml；内标物菲d-10，Supelco公司，浓度2000ug/ml；丙酮，正己烷，甲醇，均为农残级，TEDIA公司；无水硫酸钠，分析纯、硅藻土，优级纯，均于450℃ 烘烤4h，除去水分及吸附于表面的有机物，冷却后保存；高纯氮气，纯度99.999%。
2 前处理方法和条件
称取新鲜土10-15g，去除土壤中的石粒、植物根系等杂质，根据土样湿度酌情加拌硅藻土于33mlASE萃取池中。萃取条件：丙酮与正己烷（1：1）为萃取溶剂；温度100℃；压力1500psi；加热5min；静态萃取6 min；循环2次；60%的溶剂冲洗；60s吹脱。大体积浓缩：将旋转蒸发仪水浴温度设定为30℃，转速设置在3档把萃取液转移到梨形瓶中旋至2ml左右。在浓缩过程中将溶剂换成正己烷相。
3 净化方法和条件
净化：使用Florisil固相萃取柱净化，除去萃取液中的杂质。SPE净化分以下几步：活化，取5ml正己烷加入柱管，用真空泵以低于5ml/min的流量抽至液面与固相物质持平，活化时柱床不能抽干；上柱，将2ml萃取液加到柱内，用少量正己烷清洗容器，将清洗液并加入柱内，用真空泵以低于5ml/min的流量过柱，抽空，此液体收集于废液瓶中；淋洗，向柱中加入5ml丙酮/正己烷混合液（体积比为1：1），以5ml/min的流量淋洗，抽空，收集淋洗液于氮吹管中。用高纯氮气小流量将淋洗液吹至近干，准确定容至1ml待测。
4 色谱条件
色谱柱HP-5MS；载气：He，流速1mL/min；进样口温度280℃；进样方式：不分流进样；柱温：70℃保持2min，以20℃/min上升至130℃，再以5℃/min上升至200℃，再以15℃/min上升至300℃，保持5min。进样体积：1μl。
质谱条件：扫描范围35-260m/z；扫描速度1.6scans/second；电子能量70eV；倍增器电压1271V；离子源：EI；离子源温度230℃；。保留时间定性，选择性离子扫描（SIM）方式定量，扫描离子见表1。
5 标准曲线配制
将标准溶液用甲醇稀释10倍得到标准储备液，再将标准储备液Ⅰ用甲醇稀释10倍得到标准储备液Ⅱ。用标准储备液Ⅱ配置标准系列4.0，6.0，8.0，10.0μg/ml，内标物菲d-10浓度为200μg/ml，加入30μl。以化合物浓度比值为横坐标、峰面积比值为纵坐标绘制标准曲线。
6 方法检出限
按照全程序操作步骤重复7次空白加标试验，加标量为预计方法检出限的3～5倍，计算测定结果的标准偏差，按照公式计算：MDL= t（n-1，0.95）s，其中，t（n-1，0.95）为自由度n-1、置信度95%的t值。DMP，DEP，DBP，BBP，DEHP，DOP方法检出限分别为2.0μg/kg、3.0μg/kg、36.0μg/kg、8.0μg/kg、8.0μg/kg、8.0μg/kg。
7 方法精密度和回收率
取6份硅藻土，分别加入30μl PAHs标准储备液Ⅰ，用本方法分析，6种PAEs的基质加标回收率在77.5%～125%之间，测定结果的相对标准偏差在2.53%～9.16%。
8 土壤有证样品测试
土壤标准参考物IRM-104A包含除DMP以外的5种PAEs化合物。采用本方法对该土壤样品进行前处理与分析，各组分分析结果均在控制浓度范围内。相对标准偏差范围為3.38%～15.0%。
9 结论
本文通过比较不同土壤样品前处理和分析检测手段，建立了SPE Florisil柱净化-GC/MS测定土壤中（PAEs）6种化合物的方法。实验结果表明各化合物峰形尖锐，分离良好，方法检出限在2.0μg/kg～36.0μg/kg之间，基质加标回收率77.5%～125%之间，测定结果的相对标准偏差在2.53%～9.16%之间。土壤标准参考物IRM-104A中PAEs 5种化合物测定结果全部在控制范围内，相对标准偏差在3.38%～15.0%。本方法具有较低的方法检出限，是一种较为理想的分析测试方法。
参考文献
[1] 周文敏.环境优先污染物[M].北京：中国环境科学出版社，1989：11—13
[2] 金相灿.有机化合物污染化学～有毒有机物污染化学[M].北京：清华大学出版社，1990：266—275.
[3] 侯福忠.室内空气污染对人体健康的影响[J].环境与健康，1994，11（6）：285— 287
[4] WENCHUAN Q，DICKMAN M，SU MIN W.Evidence for an aquatic plant origin of ketones and found in Taihu lake sediments[J].Hydrobiologia，1999，397：149— 155.
关键词：快速溶剂萃取；SPE Florisil柱；GC/MS；PAEs；土壤
邻苯二甲酸酯，又称酞酸酯，缩写PAE，是邻苯二甲酸形成的酯的统称。美国国家环保局（EPA）1999年公布的65类129种优先控制的有毒污染物中包括了6种酞酸酯类化合物，分别为：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DOP）。在我国环境优先污染物“黑名单”上也有DMP、DEP、DOP 3种酞酸酯化合物[1-2]。由于PAEs的致畸、致癌和致突变特性，使其在环境中的分布、存在形态和毒理学效应备受关注[3]。因此，开发一种高效、快速分析土壤中PAEs的方法，对促进基础研究，以及防治PAEs污染都具有重要意义。
目前广泛采用的前处理方法有索氏提取、超声波萃取等方法。分析检测方法主要采用气相色谱法、气相色谱-质谱联用法等。采用索氏萃取回收率较高，但是提取时间较长，有时甚至达72h[4]、消耗溶剂量大、使用玻璃器皿多、操作繁琐。采用超声波或振荡器萃取，该方法简单、快速，一般只需要几个小时，但回收率与其他方法相比较低。本文针对以上方法的不足参考（EPA3545）利用快速溶剂萃取仪（ASE）优化条件后对土壤样品进行前处理，参考（EPA3620）SPE Florisil柱净化方法，并针对GC/MS进行了方法和条件优化，建立了快速溶剂萃取-SPE Florisil柱净化-GC/MS测定土壤中（PAEs）6种化合物的测定方法。并对该方法的回收率、方法检出限进行了较为深入的分析探讨，为土壤中持久性有机污染物的定量检测提供了科学依据。
1 主要仪器和试剂
戴安 ASE300 型快速溶剂萃取仪；SUPELCO VisiprepTM DL 12孔固相萃取装置；Agilent-Florisil固相萃取柱，6mL，0.5g；安捷伦6890/5975 气相色谱法-质谱联用仪；HP-5MS毛细管柱，30m×250um×0.25um；东京理化N-1001旋转蒸发仪；TTL-DCⅡ氮吹仪等。
PAEs标准，Supelco公司6组分混合标样（甲醇相），浓度均为2000ug/ml；内标物菲d-10，Supelco公司，浓度2000ug/ml；丙酮，正己烷，甲醇，均为农残级，TEDIA公司；无水硫酸钠，分析纯、硅藻土，优级纯，均于450℃ 烘烤4h，除去水分及吸附于表面的有机物，冷却后保存；高纯氮气，纯度99.999%。
2 前处理方法和条件
称取新鲜土10-15g，去除土壤中的石粒、植物根系等杂质，根据土样湿度酌情加拌硅藻土于33mlASE萃取池中。萃取条件：丙酮与正己烷（1：1）为萃取溶剂；温度100℃；压力1500psi；加热5min；静态萃取6 min；循环2次；60%的溶剂冲洗；60s吹脱。大体积浓缩：将旋转蒸发仪水浴温度设定为30℃，转速设置在3档把萃取液转移到梨形瓶中旋至2ml左右。在浓缩过程中将溶剂换成正己烷相。
3 净化方法和条件
净化：使用Florisil固相萃取柱净化，除去萃取液中的杂质。SPE净化分以下几步：活化，取5ml正己烷加入柱管，用真空泵以低于5ml/min的流量抽至液面与固相物质持平，活化时柱床不能抽干；上柱，将2ml萃取液加到柱内，用少量正己烷清洗容器，将清洗液并加入柱内，用真空泵以低于5ml/min的流量过柱，抽空，此液体收集于废液瓶中；淋洗，向柱中加入5ml丙酮/正己烷混合液（体积比为1：1），以5ml/min的流量淋洗，抽空，收集淋洗液于氮吹管中。用高纯氮气小流量将淋洗液吹至近干，准确定容至1ml待测。
4 色谱条件
色谱柱HP-5MS；载气：He，流速1mL/min；进样口温度280℃；进样方式：不分流进样；柱温：70℃保持2min，以20℃/min上升至130℃，再以5℃/min上升至200℃，再以15℃/min上升至300℃，保持5min。进样体积：1μl。
质谱条件：扫描范围35-260m/z；扫描速度1.6scans/second；电子能量70eV；倍增器电压1271V；离子源：EI；离子源温度230℃；。保留时间定性，选择性离子扫描（SIM）方式定量，扫描离子见表1。
5 标准曲线配制
将标准溶液用甲醇稀释10倍得到标准储备液，再将标准储备液Ⅰ用甲醇稀释10倍得到标准储备液Ⅱ。用标准储备液Ⅱ配置标准系列4.0，6.0，8.0，10.0μg/ml，内标物菲d-10浓度为200μg/ml，加入30μl。以化合物浓度比值为横坐标、峰面积比值为纵坐标绘制标准曲线。
6 方法检出限
按照全程序操作步骤重复7次空白加标试验，加标量为预计方法检出限的3～5倍，计算测定结果的标准偏差，按照公式计算：MDL= t（n-1，0.95）s，其中，t（n-1，0.95）为自由度n-1、置信度95%的t值。DMP，DEP，DBP，BBP，DEHP，DOP方法检出限分别为2.0μg/kg、3.0μg/kg、36.0μg/kg、8.0μg/kg、8.0μg/kg、8.0μg/kg。
7 方法精密度和回收率
取6份硅藻土，分别加入30μl PAHs标准储备液Ⅰ，用本方法分析，6种PAEs的基质加标回收率在77.5%～125%之间，测定结果的相对标准偏差在2.53%～9.16%。
8 土壤有证样品测试
土壤标准参考物IRM-104A包含除DMP以外的5种PAEs化合物。采用本方法对该土壤样品进行前处理与分析，各组分分析结果均在控制浓度范围内。相对标准偏差范围為3.38%～15.0%。
9 结论
本文通过比较不同土壤样品前处理和分析检测手段，建立了SPE Florisil柱净化-GC/MS测定土壤中（PAEs）6种化合物的方法。实验结果表明各化合物峰形尖锐，分离良好，方法检出限在2.0μg/kg～36.0μg/kg之间，基质加标回收率77.5%～125%之间，测定结果的相对标准偏差在2.53%～9.16%之间。土壤标准参考物IRM-104A中PAEs 5种化合物测定结果全部在控制范围内，相对标准偏差在3.38%～15.0%。本方法具有较低的方法检出限，是一种较为理想的分析测试方法。
参考文献
[1] 周文敏.环境优先污染物[M].北京：中国环境科学出版社，1989：11—13
[2] 金相灿.有机化合物污染化学～有毒有机物污染化学[M].北京：清华大学出版社，1990：266—275.
[3] 侯福忠.室内空气污染对人体健康的影响[J].环境与健康，1994，11（6）：285— 287
[4] WENCHUAN Q，DICKMAN M，SU MIN W.Evidence for an aquatic plant origin of ketones and found in Taihu lake sediments[J].Hydrobiologia，1999，397：149— 155.