专利名称：一种水样中有机污染物的同步萃取方法
技术领域：
:本发明涉及一种水样中有机污染物的同步萃取方法，属于环境监测领域。
背景技术：
:随着我国工业的快速发展，有机废水的排放量日益增加，有机污染物的种类也日趋复杂。水体中的有机污染物主要包括酚类化合物、苯胺类化合物、总有机卤化物、多环芳烃类化合物等。多种有机污染物可以在环境中长期积累，对生态环境和人类健康造成严重的威胁。对水体中有机污染物的定性分析是对其定量分析和风险评价的重要前提。目前，主要采用有机污染物预处理-气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对有机污染物进行定性分析。水样预处理的主要目的为有机污染物的萃取和浓缩。经预处理后，才能采用GC-MS对有机污染物进行定性检测分析。目前，常用的萃取方法主要有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等。液液萃取方法主要是利用有机物在水和有机溶剂中的溶解度不同，选择适当的有机溶剂将水样中的有机物萃取出来。液液萃取方法是传统的有机物萃取方法，但需消耗大量有毒的有机溶剂，危害人体健康，污染环境，成本较高，重现性较差。固相萃取法(SPE)是近年来发展起来的样品预处理技术，具有装置简单、溶剂消耗量少等优点，可用于环境样品中痕量或微量有机物的前处理和富集。目前已发展了多种类型的商品化固相萃取柱，包括非极性、极性、阳离子交换、阴离子交换萃取柱等。但使用一种萃取柱只能萃取水样中某一类型的有机物，可能会造成部分目标污染物的流失。同时，固相萃取过程需要活化、上样、淋洗、洗脱和浓缩等操作，耗时较长，操作繁琐。固相微萃取技术(SPME)是20世纪90年代发展起来的非溶剂型选择性萃取法，主要利用固相微萃取柱中的纤维头浸入样品溶液中或顶空气体中一段时间，同时搅拌溶液以加速两相间的平衡速度，待平衡后将纤维头取出插入气相色谱汽化室，热解吸涂层上吸附的物质。由于所涉及的微萃取柱和微萃取装置价格昂贵，且单一微萃取柱对水样中有机物的选择性高，限制了其在实际复杂水样中的广泛应用
发明内容
:本发明在于克服背景技术中存在的问题，而提供一种水样中有机污染物的同步萃取方法。该水样中有机污染物的同步萃取方法，能够实现实际复杂水样中多种不同性质的有机污染物的同步萃取，萃取效率高，成本较低，因而具有很好的应用前景。本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:一种水样中有机污染物的同步萃取方法，包括以下步骤:(I)样品脱水将待测水样经0.45 μ m微孔滤膜过滤，取10 20mL的滤后水样于表面皿中，把表面皿放置于普通烘箱中,温度设置为40 50°C，烘干时间约为10h，保证表面皿中样品的水分完全蒸发至干，水样中的微量或痕量的有机物将残留在表面皿上；
(2)有机物溶解a.超声破碎在表面皿中加入2mL的有机溶剂，将表面皿置于超声仪中超声lOmin，使表面皿上的有机物残渣破碎，以便溶解在所加入的有机溶剂中；b.振荡溶解将表面皿中的样品，包括未完全溶解的有机物残渣，全部转移至2mL的离心管中；将离心管置于漩涡振荡器上振荡lOmin，加速有机物在有机溶剂中的溶解；c.离心分离将离心管放置于小型高速离心机中离心5min，离心速度为10000转/分；离心后用移液器取离心管中的上清液，即可作为气相色谱-质谱联用分析仪的样品，对原水样中的有机物进行定性或定量分析。所述的有机溶剂为甲酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、吡唆、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、二苯醚、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲苯、苯、四氯化碳、二硫化碳、环己烷或石油醚中的一种。可根据实际水样中有机污染物的性质，选择极性相近的有机溶剂。本发明首先使水样中水分子充分蒸发，然后加入适当的有机溶剂使水样中残留的有机物溶解，并采用超声-漩涡振荡加速有机物在有机溶剂中的溶解过程，最后进行高速离心，即可得到GC-MS的样品进行检测。本发明的技术原理是:( I)水样中水分的蒸发水分的蒸发与水分表面的温度、液体的表面积和液体表面的流动速度有关。将待测水样经过0.45 μ m微孔滤膜过滤后，取10 20mL的滤后水样于表面皿中，可大大增加水样的表面积。将表面皿置于烘箱中，温度设置为40 50°C。一方面，所选择的蒸发温度既能保证高于室温，以增加水分蒸发的速度，又不致使水中的有机物挥发；另一方面，烘箱中的空气流动也可以加速水样中水分的蒸发。在烘箱的密闭空间里，可以保证水样的蒸发过程不受外界空气中悬浮颗粒的干扰和污染。( 2 )水样中有机物的溶解本发明中水样的脱水和有机物在有机溶剂中的溶解是分步进行的，提高了有机物在有机溶剂中的溶解程度。水样中水分完全蒸发后，有机物残留在表面皿上。根据相似相溶原理，选择与待测水样中有机物的极性相似的有机溶剂，在表面皿中加有机溶剂2mL。由于水样中的有机物以固体残渣形态存在，影响了其在有机溶剂中的溶解速度。将表面皿置于超声仪中进行超声处理lOmin，可将有机物残渣有效破碎。然后将表面皿中的样品以及未完全溶解的有机物全部转移至2mL的离心管中。将离心管置于漩涡振荡器上振荡lOmin，使有机物在有机溶剂中充分溶解。(3)样品离心将上述2mL离心管放置于小型高速离心机中离心5min，离心速度为10000转/分。取离心管上清液于样品瓶中，作为GC-MS的检测样品，样品中有机物的浓缩倍数约为10。本发明的水样中有机污染物的同步萃取方法，能够适用于实际复杂水样的预处理。本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果:该水样中有机污染物的同步萃取方法，均采用实验室常规设备，不需要额外的设备，操作流程简单，重复性好；本发明中有机溶剂的消耗量小，成本低，不会产生二次污染物；本发明中分析物的损失小，只需较少的水样即可达到微量或痕量有机污染物萃取的要求；本发明在实际使用时可根据目标分析物的性质选择不同类型的有机溶剂进行溶解，实现复杂水样中多种有机污染物的同步萃取。可实现饮用水、地表水和工业废水水样中多种有机污染物的同步富集和萃取。该萃取方法环境友好，具有很好的经济和环境效益。


图1为本发明的水样中有机污染物的萃取流程图；图2为染料废水经本发明萃取过程预处理后采用GC-MS检测分析所得到的色谱图。
具体实施方式
:下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明:实施例1如图1所示，取偶氮染料酸性橙7氧化降解3h后的水样，按照如下步骤进行萃取:水样经0.45 μ m微孔滤膜过滤后，取20mL滤后水样到直径为15cm的表面皿中；把表面皿置于烘箱中在45°C条件下约IOh,使表面皿中样品的水分完全蒸发；把表面皿从烘箱中取出，并加入2mL的甲醇,把表面皿放置于超声仪中超声IOmin ;把表面皿中的样品转移至2mL的离心管中，将离心管置于漩涡振荡器上振荡IOmin ;将离心管置于小型高速离心机中离心5min,离心速度为10000转/分，离心后取上清液于样品瓶中；采用GC-MS对萃取后的样品进行定性分析检测，GC-MS气相分离采用DB-5毛细管柱(30mmX320ymX0.5μπι)，质谱检测器(MSD)采用EI电离源(70eV)，离子源温度为230°C。载气(He)流量为1.0mL/min，进样量为Iy L，进样口温度为250°C，采用不分流模式。色谱柱采用程序升温，升温程序如下:40°C保持2min，再以10°C /min的速率升温至150°C，保持2min，然后以8°C /min的速率升温至200°C，并保持5min。降解产物的鉴定采用GC-MS自带的NIST08标准谱图库，匹配度大于90%。对该样品的GC-MS分析结果显示，该染料废水经处理后仍含有多种芳香烃类化合物，分析谱图如图2所示。所检测的有机污染物相关信息如表I所示，谱图中a为苯并呋喃，b为1(3)氢-异苯并呋喃酮，c为1，3-茚满二酮，d为对硝基苯甲醚，e为香豆素，f为邻苯二甲酸二甲酯，g为邻苯二甲酰亚胺，h为1-氨基茚满。因此，本发明对染料废水中多种有机污染物均具有较高的萃取效率。表I检测的有机污染物信息
权利要求
1.一种水样中有机污染物的同步萃取方法，包括以下步骤: (1)样品脱水 将待测水样经0.45 ym微孔滤膜过滤，取1(T20 mL的滤后水样于表面皿中，把表面皿放置于普通烘箱中，温度设置为4(T50 °C，烘干时间约为10 h，保证表面皿中样品的水分完全蒸发至干，水样中的微量或痕量的有机物将残留在表面皿上； (2)有机物溶解 a.超声破碎 在表面皿中加入2 mL的有机溶剂，将表面皿置于超声仪中超声10 min，使表面皿上的有机物残渣破碎，以便溶解在所加入的有机溶剂中； b.振荡溶解 将表面皿中的样品，包括未完全溶解的有机物残渣，全部转移至2 mL的离心管中；将离心管置于漩涡振荡器上振荡10 min，加速有机物在有机溶剂中的溶解； c.离心分离 将离心管放置于小型高速离心机中离心5 min，离心速度为10000转/分； 离心后用移液器取离心管中的上清液，即可作为气相色谱-质谱联用分析仪的样品，对原水样中的有机物进行定性或定量分析。
2.根据权利要求1所述的一种水样中有机污染物的同步萃取方法，其特征在于:所述的有机溶剂为甲酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、吡啶、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、二苯醚、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲苯、苯、四氯化碳、二硫化碳、环己烷或石油醚中的一种。
3.权利要求1所述的一种水样中有机污染物的同步萃取方法用于实际复杂水样中有机污染物的萃取和富集。
全文摘要
本发明涉及一种水样中有机污染物的同步萃取方法，适用于气相色谱-质谱联用分析仪的水样样品前处理过程。该水样中有机污染物的同步萃取方法，包括以下步骤(1)样品脱水取10~20mL经0.45μm滤膜过滤后的样品到表面皿中，置于烘箱中在40~50℃条件下约10h，使表面皿中样品的水分完全蒸发；(2)有机物溶解a.超声破碎；b.振荡溶解；c.离心分离；离心后取上清液于样品瓶中，可作为气相色谱-质谱联用分析仪的样品。该水样中有机污染物的同步萃取方法，具有操作简单方便、有机溶剂消耗少、萃取效率较高、成本较低等优点。
文档编号G01N30/08GK103076417SQ20121053918
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者袁瑞霞, 于鹏, 荆国林, 王宝辉, 隋欣, 李翠勤 申请人:东北石油大学