超声辅助分散液液微萃取-气相色谱检测污泥中氯苯的方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声辅助分散液液微萃取-气相色谱检测污泥中氯苯的方法。包括如下步骤：1）标准溶液配制：配成间二氯苯，邻二氯苯1μg/ml，1,2,4-三氯苯，1,2,3-三氯苯，1,2,4,5-四氯苯，1,2,3,4-四氯苯6种0.1μg/ml混合标准溶液；2）超声辅助萃取：取1.0g污泥样品于带旋帽的锥形离心管中，加入丙酮，密封后，超声萃取，萃取液离心后，上清液过微孔滤膜，移入锥形离心管中；3）分散液液微萃取：4）气相摄谱分析。采用本发明测定污泥中氯苯化合物，灵敏度高。本发明相比于索氏抽提法等传统检测方法，节省了大量对人体有毒害作用的有机溶剂。本发明分析时间，因此，适用于大批污泥样品的检测。
【专利说明】超声辅助分散液液微萃取-气相色谱检测污泥中氯苯的方 法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境污染物的检测领域，尤其涉及一种超声辅助分散液液微萃取-气 相色谱检测污泥中氯苯的方法。

【背景技术】
[0002] 氯苯类化合物（CBs)是氯苯邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、1，2, 3-三氯苯、 1，2, 4-三氯苯、1，3, 5-三氯苯、1，2, 3, 4,-四氯苯、1，2, 3, 5-四氯苯、1，2, 4, 5-四氯苯、五氯 苯和六氯苯的总称，为无色油状液体。它们在工业中广泛应用于合成染料和农药等有机化 合物的中间体、制造橡胶助剂以及溶剂和传热介质等。氯苯已被证实具有致癌作用，并且能 抑制中枢神经，刺激眼睛和上呼吸道，引起皮肤硬化以及各种血液疾病。氯苯在环境中不易 降解，已成为全球最为常见的环境污染物之一，对人类健康具有潜在危害性，美国环保局和 欧盟将其列为优先控制污染物和危险化合物"黑名单"。
[0003] 至2012年，中国污水处理量已达到1. 39亿立方米/天，工业废水和生活污水在净 化过程中相伴而产生的污泥产量已超过3000万吨/年。由于污水处理厂污泥（简称污泥） 含有多种有毒有害物质，因此是一种危害性极大的固体废弃物，污泥中普遍检测出氯苯类 化合物。目前，我国大部分的污泥采取填埋的处理方法，这就可能导致污泥中的氯苯重新回 到环境中，为了定量地了解各类污泥中氯苯的分布情况，从而能够有效地控制污泥中氯苯 对环境产生二次污染，快速安全地检测污泥中氯苯类化合物显得尤为重要。传统的氯苯检 测方法有索氏抽提法和固相萃取法等，不仅需要消耗大量的时间，而且在分析过程需要消 耗大量对人体有毒的有机溶剂。近年来，发展的新型检测方法如顶空液相微萃取和固相微 萃取等，往往操作流程较复杂，而且需要较昂贵的专业设备支撑。因此，建立一种简便灵敏 的污泥氯苯检测方法十分必要。
[0004] 本发明将分散液液微萃取技术运用于污泥中氯苯类有机物的检测，为了提高萃取 效率，同时加入了超声萃取作为辅助，在声空化效应的作用下，使萃取过程更加有效率，并 通过关键影响因子的实验研究，确定了萃取过程最优条件的各种控制参数，最终建立了超 声辅助分散液液微萃取与气相色谱/ECD检测器联用的污泥中氯苯测定的方法。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种超声辅助分散液液微萃取与气相 色谱/ECD检测器联用的污泥中氯苯测定的方法。
[0006] 超声辅助分散液液微萃取-气相色谱检测污泥中氯苯的方法包括如下步骤：
[0007] 1)标准溶液配制：间二氯苯、邻二氯苯、1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、 1，2, 4, 5-四氯苯、1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯各取0. 1000g，用丙酮溶解配制成6种10 μ g/ml 的储备液；1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、1，2, 4, 5-四氯苯、1，2, 3, 4-四氯苯4种储备液各 取1. 00ml，定容至10ml，配成的4种1 μ g/ml混合标准溶液；间二氯苯、邻二氯苯2种储备液 各取1. 00ml，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯4种1 μ g/ ml混合标准溶液各取1. 00ml，定容至10ml，配成间二氯苯，邻二氯苯1 μ g/ml，1，2, 4-三氯 苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯6种0. 1 μ g/ml混合标准溶液；
[0008] 2)超声辅助萃取：取l.Og污泥样品于50ml带旋帽的锥形离心管中，加入8. 0ml丙 酮，密封后，25°C超声萃取20min，萃取液离心后，上清液过0. 45 μ 1微孔滤膜，移入10ml锥 形离心管中；
[0009] 3)分散液液微萃取：移取5. 0ml超纯水于10ml带旋帽的锥形离心管中，1. 0ml丙 酮萃取液中加入24. ομ 1氯苯，用lml微量进样针快速注入5. 0ml水中，混合形成丙酮、氯 苯、水的乳池液，氯苯均勻地分散在水相中，4000r/min离心4min，氯苯沉积于离心管底部， 取0. 50 μ 1沉积相进行气相摄谱仪分析；
[0010] 4)气相摄谱分析：毛细管气相色谱柱为KB-Wax毛细管柱，其规格为30mX0. 32mm， 0. 25μπι，进样口温度300°C，分流进样，进样量0. 50μ 1，载气为氮气，流速为30ml/min，初 始温度80°C，保持lmin，以20°C /min升至200°C，保持2min，再以40°C升至240°C，保持 3min清洁柱子。
[0011] 本发明与现有技术相比所具有明显的优势：
[0012] 1.采用本方法测定污泥中氯苯化合物，灵敏度高，检测限为0.001-0. 2 μ g/kg。
[0013] 2.本方法只需少量萃取剂（丙酮8ml，氯苯24μ 1)，相比于索氏抽提法等传统检测 方法，节省了大量对人体有毒害作用的有机溶剂。
[0014] 3.本方法的样品前处理时间短（< 30min)，比传统的检测方法，节省了分析时间， 因此适用于大批污泥样品的检测。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1是超声辅助分散液液微萃取结合气相色谱（UAE-DLLME-GC-E⑶）污泥氯苯化 合物检测系统流程图。图中：KQ-400KD超声波清洗器（a)，D-78532离心机（b)，1. 0ml丙酮 萃取液中加入24. 0 μ 1氯苯（c)，用lml微量进样针快速注入5. 0ml水中，混合形成丙酮，氯 苯，水的乳池液，氯苯均勻地分散在水相中（d)，4000r/min离心4min，氯苯沉积于离心管底 部（e)，取0. 50 μ 1沉积相进行GC分析（f，g);
[0016] 图2是市政污泥样品（S3)色谱图。图中：a)实际污泥样品；b)加标污泥样 品；1) 1，3-DCB(间二氯苯）；2) 1，2-DCB(邻二氯苯）；3) 1，2, 4-TCB(l，2, 4-三氯苯）； 4)1，2,3-1^^(1，2,3-三氯苯）；5)1，2,4,5-丁6〇8(1，2,4,5-四氯苯） ；6)1，2,3,4-四氯苯， (1，2, 3, 4-TeCB)。

【具体实施方式】
[0017] 本发明首先确定最优条件的控制参数。影响超声辅助萃取（UAE)和分散液液微萃 取（DLLME)效率的主要因素包括：萃取剂类型和用量、超声时间、分散剂类型和用量，以及 离子强度。
[0018] 超声辅助萃取（UAE)萃取剂和分散液液微萃取（DLLME)分散剂类型的确定：本 发明UAE的萃取剂又为DLLME的分散剂，因此，萃取必须满足能与水和有机溶剂的互溶，丙 酮、乙腈和甲醇三种溶剂符合这个条件，为了选取最优的溶剂，分别使用10. 0ml丙酮、乙 腈和甲醇萃取1. Og加标污泥样品中间二氯苯，邻二氯苯，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯， 1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯化合物，加标前污泥样品经测定不含这6种被 测的氯苯化合物，结果显示丙酮具有最好的萃取效果，本发明选用丙酮作为UAE萃取剂和 DLLME分散剂。
[0019] 超声辅助萃取（UAE)萃取剂量的确定：分别使用6. 0ml，8. 0ml，10. 0ml，12. 0ml， 15. 0ml丙酮萃取1. Og加标污泥样品中间二氯苯，邻二氯苯，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯， 1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯化合物，结果显示8. 0ml具有最好的萃取效果， 本发明选取8. 0ml丙酮作为最优萃取剂量。
[0020] 超声时间的确定：充足的超声时间能够保证足够的萃取效率，然而，过长的超声 时间可能会导致检测物的降解，在10min-40min的超声时间内，超声温度保持10°C，萃取 加标污泥样品中间二氯苯，邻二氯苯，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯， 1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯化合物，结果显示在20-40min的时间内，萃取效率基本保持不变， 因此，本发明选择20min作为最优超声时间。
[0021] 分散液液微萃取（DLLME)萃取剂和萃取剂量的确定：作为DLLME萃取剂必须密 度大于水，水中溶解度小,对被测物溶解能力大，具有较好的色谱性能等，二硫化碳（密 度：1.2g/ml)和氯苯（密度：1. 16g/ml)能较好的满足以上条件，为了最后沉积相保持 15. 0μ 1，在1.0ml丙酮萃取液中分别含有46. 0μ 1二硫化碳和24. 0μ 1氯苯，结果显示氯 苯相当于二硫化碳对6种氯苯具有更高的萃取效率，因此，本发明采用氯苯作为萃取剂。以 含有24. 0μ 1，28. 0μ 1，34. 0μ 1，39. 0μ 1，43. 0μ 1氯苯的l.OmL丙酮萃取液进行分散液液 微萃取，结果显示氯苯加入量为24μ 1时，可以获得最佳的萃取效果。
[0022] 离子强度对分散液液微萃取的影响：用0-5% Nacl水溶液的萃取结果表明，随着 水溶液盐分的增加，沉积相体积从NaCl含量为0时的15. 0 μ 1增加到NaCl含量为5%时的 18. 5 μ 1，从而使富集倍数下降，因此，本发明避免盐分的加入。
[0023] 实施例
[0024] 1)标准溶液配制：间二氯苯、邻二氯苯、1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、 1，2, 4, 5-四氯苯、1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯各取0. 1000g，用丙酮溶解配制成6种10 μ g/ml 的储备液；1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、1，2, 4, 5-四氯苯、1，2, 3, 4-四氯苯4种储备液各 取1. 00ml，定容至10ml，配成的4种1 μ g/ml混合标准溶液；间二氯苯、邻二氯苯2种储备液 各取1. 00ml，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯4种1 μ g/ ml混合标准溶液各取1. 00ml，定容至10ml，配成间二氯苯，邻二氯苯1 μ g/ml，1，2, 4-三氯 苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯6种0. 1 μ g/ml混合标准溶液；
[0025] 2)超声辅助萃取：选取造纸污泥（S1)，印染污泥（S2)和市政污泥（S3)，自然风 干后，研磨过2mm筛，3种污泥各取1. 0g样品，分别放入50ml带旋帽的锥形离心管中，加入 8. 0ml丙酮，密封后，25°C超声萃取20min，萃取液离心后，上清液过0. 45 μ 1微孔滤膜，移入 10ml锥形离心管中；
[0026] 3)分散液液微萃取：移取5. 0ml超纯水于10ml带旋帽的锥形离心管中，1. 0ml丙 酮萃取液中加入24. 0μ 1氯苯，用lml微量进样针快速注入5. 0ml水中，混合形成丙酮、氯 苯、水的乳池液，氯苯均勻地分散在水相中，4000r/min离心4min，氯苯沉积于离心管底部， 取0. 50 μ 1沉积相进行气相摄谱仪分析；
[0027] 4)气相摄谱分析：毛细管气相色谱柱为KB-Wax毛细管柱，其规格为30mX0. 32mm， 0. 25μπι，进样口温度300°C，分流进样，进样量0. 50μ 1，载气为氮气，流速为30ml/min，初 始温度80°C，保持lmin，以20°C /min升至200°C，保持2min，再以40°C升至240°C，保持 3min清洁柱子。
[0028] 污泥样品中 1，3-DCB (间二氯苯），1，2-DCB (邻二氯苯），1，2, 4-TCB(l，2, 4-三氯 苯），1，2, 3-TCB (1，2, 3-三氯苯），1，2, 4, 5-TeCB (1，2, 4, 5-四氯苯），1，2, 3, 4-四氯苯， (l，2,3,4-TeCB)6种氯苯化合物含量的检测结果表明，造纸污泥（S1)中未检测出氯苯化合 物；印染污泥（S2)中检测出1，2, 3-三氯苯，含量为11. 2 μ g/kg ;市政污泥（S3)中检测出 邻二氯苯和1，2, 3, 4-四氯苯，含量分别为161. 3 μ g/kg和21. 7 μ g/kg。
[0029] 通过对加标污泥样品的重复检验，相对标准偏差（RSD) (η = 6)为：3. 2-4. 4%，以 3倍信噪比（S/N)对应的目标物浓度作为检测限（L0D)，浓度范围0. 001 μ g/kg-Ο. 2μ g/ kg，造纸污泥（SI)、印染污泥（S2)和市政污泥（S3)中氯苯的相对回收率分别为89.2_ 103. 8% ,94. 5- 112. 1 %和89. 1 - 104. 3%。表1给出了 3种污泥中6种氯苯化合物的含量 特征。

【权利要求】
1. 一种超声辅助分散液液微萃取-气相色谱检测污泥中氯苯的方法，其特征在于包括 如下步骤： 1) 标准溶液配制：间二氯苯、邻二氯苯、1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、1，2, 4, 5-四氯 苯、1，2, 3, 4-四氯苯6种氯苯各取0. lOOOg，用丙酮溶解配制成6种10 μ g/ml的储备液； 1，2, 4-三氯苯、1，2, 3-三氯苯、1，2, 4, 5-四氯苯、1，2, 3, 4-四氯苯4种储备液各取1. 00ml， 定容至10ml，配成的4种1 μ g/ml混合标准溶液；间二氯苯、邻二氯苯2种储备液各取 1. 00ml，1，2, 4-三氯苯，1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯 4 种 1 μ g/ml 混 合标准溶液各取1. 00ml，定容至10ml，配成间二氯苯，邻二氯苯1 μ g/ml，1，2, 4-三氯苯， 1，2, 3-三氯苯，1，2, 4, 5-四氯苯，1，2, 3, 4-四氯苯6种0. 1 μ g/ml混合标准溶液； 2) 超声辅助萃取：取1. 0g污泥样品于50ml带旋帽的锥形离心管中，加入8. 0ml丙酮， 密封后，25 °C超声萃取20min，萃取液离心后，上清液过0. 45 μ 1微孔滤膜，移入10ml锥形离 心管中； 3) 分散液液微萃取：移取5. 0ml超纯水于10ml带旋帽的锥形离心管中，1. 0ml丙酮萃 取液中加入24. 0 μ 1氯苯，用lml微量进样针快速注入5. 0ml水中，混合形成丙酮、氯苯、 水的乳浊液，氯苯均匀地分散在水相中，4000r/min离心4min，氯苯沉积于离心管底部，取 0. 50 μ 1沉积相进行气相摄谱仪分析； 4) 气相摄谱分析：毛细管气相色谱柱为KB-Wax毛细管柱，其规格为30mX0. 32mm， 0. 25μπι，进样口温度300°C，分流进样，进样量0. 50μ 1，载气为氮气，流速为30ml/min，初 始温度80°C，保持lmin，以20°C /min升至200°C，保持2min，再以40°C升至240°C，保持 3min清洁柱子。
【文档编号】G01N30/06GK104062369SQ201410276132
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】翁焕新, 戴之希, 田立勋 申请人:浙江大学