土壤中硝基苯提取检测方法的建立及其残留动态的研究

摘要

据统计，全球每年排放到环境中的硝基苯类化合物约为3万吨，而且随着现代化学工业的发展，硝基苯的全球需求量正以每年3.1％的速率增长。因此，通过各种途径进入到环境中硝基苯的数量也会越来越多，对环境的污染将日益严重。被硝基苯污染的河流对流经区域将造成严重的生态危害。随灌溉进入农田中的硝基苯，会污染农田土壤，杀死土壤微生物，破坏土壤结构，导致土壤环境恶化，经植物富集，将严重危害人体健康。此类情况，在世界各硝基苯、苯胺生产地均有发生。 2005年松花江水污染，对沿江农田土壤及生态环境造成了严重危害。水污染治理过程中发现，测定水中硝基苯的方法较普及，但土壤中硝基苯检测方法报道较少，且已有方法繁琐，对仪器设备要求较高，难以满足现代残留分析要求。针对这一问题，希望通过本研究建立一种较为可靠的土壤中硝基苯提取检测方法，并用所建立方法对土壤中硝基苯的残留动态进行研究，为农业生产及环保部门治理土壤污染提供理论依据。 本论文利用GC-MS联用技术进行了以下四个方面的研究：(1)土壤中硝基苯的GC-MS仪器检测条件；(2)土壤中硝基苯的提取技术；(3)利用C18小柱净化硝基苯提取液时的固相萃取条件；(4)利用所建立方法对土壤中硝基苯的残留动态进行研究。研究结果主要包括以下几个方面： 1．土壤中硝基苯检测的气相色谱条件如下：载气：高纯氦气(99.999％)；柱前压48.1KPa；柱流量1.80ml·min<'-1>；柱温120℃；进样口温度250℃：进样方式：分流进样，分流比10：1；进样量1．0μl。 2．土壤中硝基苯检测的质谱条件如下：离子源温度200℃；接口温度250℃；电离方式EI：电离能量70eV：采集方式SIM：外标法峰面积定量；溶剂切除时间3.0min；调谐方式：自动调谐。 3．硝基苯提取的最优条件：实验选定超声波作为提取的辅助手段，选定丙酮/正己烷(V：W1：1)作为提取溶剂，提取溶剂用量20.0ml，提取温度30.0℃，提取时间15.0min，反复提取三次。 4．固相萃取的最优条件：活化后的固相萃取小柱，用含10％的甲醇水溶液上样，用含50％的甲醇水溶液5.0ml淋洗杂质，而后用二氯甲烷5．Ond洗脱分析物，整个过程控制液体过柱速度为1.0ml·min<'-1>。 5．通过实验建立起来的提取检测方法回收率为83.0％～93.9％，方法精密度为1.80％～4.04％，方法检测限为0.0016mg/kg。 6．土壤条件对硝基苯残留影响明显，其中土壤含水量对硝基苯残留影响最大。其中，土壤含水量14％时，硝基苯半衰期4.9天；土壤含水量17％时，半衰期3.8天；土壤含水量20％时，半衰期1.9天。 7．土壤温度对硝基苯残留也有较大影响。土壤温度4℃时，半衰期6.5天；土壤温度15℃时，半衰期4.4天；土壤温度25℃时，半衰期3.2天。 8．土壤pH值对硝基苯残留有较大影响，土壤pH值4.5时，半衰期7.2天；土壤pH值7.0时，半衰期5.4天：土壤pH值9.5时，半衰期3.6天。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1研究对象

1.1.1理化性质

1.1.2硝基苯污染的危害性

1.1.3硝基苯对环境的污染

1.2有机污染物残留分析前处理技术

1.2.1超声波辅助萃取技术(UAE)

1.2.2微波辅助萃取技术(MAE)

1.2.3固相萃取技术(SPE)

1.2.4固相微萃取技术(SPME)

1.2.5超临界流体萃取技术(SFE)

1.3常见有机污染物残留检测技术

1.3.1气相色谱法(GC)

1.3.2液相色谱法(LC)

1.3.3毛细管电泳(CE)

1.3.4气相色谱-质谱法(GC-MS)

1.3.5液相色谱-质谱法(LC-MS)

1.4我国现有的硝基苯提取检测技术

1.5研究的目的和意义

2材料与方法

2.1供试土壤预处理

2.2仪器和设备

2.3药品和试剂

2.4 GC-MS分析条件

2.4.1气相色谱工作条件的摸索

2.4.2气相色谱工作条件

2.4.3质谱分析条件

2.5研究方法

2.5.1标准曲线绘制

2.5.2硝基苯污染土样制备

2.5.3硝基苯的预提取方法

2.5.4固相萃取方法的建立

2.5.5样品前处理方法摸索实验

2.5.6方法建立后的标准曲线及检测限

2.5.7方法的精密度和回收率实验

2.5.8土壤条件对硝基苯残留动态的影响

2.5.9数据处理方法及公式

3结果与分析

3.1硝基苯标准溶液进样量与峰面积相关性的确定

3.2色谱质谱图

3.3固相萃取方法的建立

3.3.1固相萃取小柱的活化

3.3.2上样溶液强度的确定

3.3.3杂质淋洗液的选择

3.3.4洗脱液的确定

3.3.5确定的固相萃取方法

3.4样品前处理方法筛选实验结果

3.4.1不同提取溶剂对回收率的影响

3.4.2不同提取溶剂用量对回收率的影响

3.4.3不同提取温度对回收率的影响

3.4.4不同提取时间对回收率的影响

3.5确定的硝基苯提取方法

3.6确定的土壤中硝基苯前处理方法

3.7方法建立后的标准曲线及检测限

3.8方法的精密度及回收率

3.9土壤中硝基苯残留动态

3.9.1土壤含水量对硝基苯残留动态的影响

3.9.2土壤温度对硝基苯残留动态的影响

3.9.3土壤pH值对硝基苯残留动态的影响

4讨论

4.1土壤中硝基苯残留检测技术

4.2超声波辅助萃取技术在样品前处理中的应用

4.3固相萃取作为净化手段的探讨

4.4气相色谱质谱联用技术在残留分析中的应用

4.5硝基苯在土壤中的残留动态

5结论

5.1土壤中硝基苯检测的气相色谱条件

5.2土壤中硝基苯检测的质谱条件

5.3硝基苯提取时的最优条件

5.4固相萃取的最优条件

5.5方法的回收率、精密度及检测限

5.6土壤含水量对硝基苯残留的影响

5.7土壤温度对硝基苯残留的影响

5.8土壤pH值对硝基苯残留的影响

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文