2017年7月開展了全國土壤污染狀況詳查實(shí)驗(yàn)室篩選工作。其中涉及多項(xiàng)有機(jī)化合物檢測(cè)，今天小編就以多氯聯(lián)苯為例說一說現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室的有機(jī)前處理技術(shù)都有哪些。
土壤樣品的采集處理
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：
GB17378.3-2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第3部分 樣品采集儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸
HJ/T166-2004 土壤環(huán)境檢測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ613-2011 土壤干物質(zhì)和水分的測(cè)定 重量法
1、樣品采集
采集的樣品應(yīng)具有代表性，采樣點(diǎn)應(yīng)在對(duì)地區(qū)自然條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況、土壤性狀及污染歷史及現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上確定；取樣量依樣品類型，污染水平，潛在干擾物質(zhì)與方法的檢測(cè)限而定。
2、樣品處理
采集的土壤樣品在運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室后，為避免受微生物的作用引起發(fā)霉變質(zhì)，要立即將全部樣品倒在塑料薄膜上或瓷盤內(nèi)進(jìn)行風(fēng)干。由于PCBs是半揮發(fā)性的并能夠光解，所以要在陰涼處慢慢風(fēng)干，避免陽光直接暴曬，且風(fēng)干處應(yīng)防止酸堿等氣體及灰塵的污染。風(fēng)干后的土壤樣品再進(jìn)行磨碎，然后根據(jù)分析目的過篩、保存。
3、處理時(shí)的特別注意
在樣品的采集及處理過程中，應(yīng)注意避免樣品的交叉污染，特別是當(dāng)待測(cè)物的污染水平相差很大時(shí)。
土壤樣品的萃取技術(shù)
1、索氏萃取法(SoxhletExtraction)
索氏萃取作為傳統(tǒng)的萃取方法之一，至今仍受到人們的器重，在分析非極性和中等極性痕量有機(jī)物方面得到廣泛應(yīng)用，如沉積物、土壤和動(dòng)植物組織等。
索氏萃取法溶劑的選擇原則是：對(duì)分析物選擇性好；沸點(diǎn)低，便于純化和濃縮：毒性低。
常用的溶劑包括：正己烷、丙酮、石油醚、二氯甲烷等。該法的不足之處在于干燥過程耗時(shí)長(zhǎng)，另外萃取時(shí)，硫也易從基質(zhì)中萃取出來，從而影響檢測(cè)器的測(cè)定，延長(zhǎng)分析時(shí)間。自動(dòng)索氏萃取技術(shù)的出現(xiàn)則在一定程度上降低了萃取溶劑用量，也縮短了萃取時(shí)間。
2、超聲萃取法(UltrasonicExtraction)
超聲萃取法是分析固體基質(zhì)最簡(jiǎn)單的技術(shù)之一。其原理是在室溫下用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑和樣品混合，超聲萃取待測(cè)物質(zhì)。
其最大優(yōu)點(diǎn)是萃取速度快、操作簡(jiǎn)單，而且不需要特殊的儀器設(shè)備。在優(yōu)化條件下，可以基本達(dá)到甚至優(yōu)于索氏萃取的回收率。
盡管超聲萃取樣品的提取時(shí)問較短，但萃取結(jié)束后仍需要進(jìn)一步離心分離有機(jī)相，因而增加了人為誤差的影響。在批量處理樣品時(shí)，它仍需要消耗大量時(shí)間。
常用溶劑有丙酮、正己烷、石油醚、二氯甲烷等。
3、酸堿處理萃取法
有實(shí)驗(yàn)表明，在萃取混合液中加入有反應(yīng)性的酸、堿或經(jīng)酸堿處理過的硅膠可明顯地改善萃取效果，提高萃取回收率。但該種方法是建立在其它萃取方法之上的，并不能從根本上改善這些方法的局限性，且酸堿對(duì)環(huán)境也不利，故實(shí)際應(yīng)用的不多。
4、蒸汽相萃取法（Bleidner法）
蒸汽相萃取法的特點(diǎn)是所得萃取物不需進(jìn)一步凈化，可直接用于色譜分析。該法被應(yīng)用于分析湖泊沉積物中PCBs和有機(jī)氯沉淀物、水中氯代農(nóng)藥和PCBs等分析。但該法在實(shí)際應(yīng)用中并未得到很大推廣。
5、 超臨界流體萃取
利用超臨界流體在物理、化學(xué)方面的特性，根據(jù)樣品類型、目標(biāo)物的沸點(diǎn)、分子量等選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件可以有選擇性地把目標(biāo)化合物萃取出來。由于全過程不使用或少使用有機(jī)溶劑，避免了萃取過程中溶劑對(duì)人體的損害和對(duì)環(huán)境的污染。在所有的超臨界流體中，CO2由于其合適的臨界條件以及物理、化學(xué)特性而最為常用，己經(jīng)在土壤和沉積物中PCBs的萃取中得到了廣泛應(yīng)用。
并且，SFE-CO2將萃取與分離合二為一，不需回收溶劑，操作方便；在萃取的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)萃取液的濃縮和定容，避免了濃縮步驟。如果SFE的條件優(yōu)化的合適，可以將SFE的萃取物直接注射進(jìn)GC/MS進(jìn)行分析而不需要進(jìn)一步凈化。
SFE作為上世紀(jì)80年代才發(fā)展起來的一種新技術(shù)，仍然存在許多不成熟的地方，如超臨界流體的萃取壓力較高，萃取能力小而且能耗較大。因此，如何解決高壓帶來的一些不利因素，使得該技術(shù)可以可靠、安全地生產(chǎn)是非常重要的。
6、微波輔助萃取
微波輔助萃取技術(shù)在有機(jī)化合物萃取上的應(yīng)用是近幾年發(fā)展起來的。與傳統(tǒng)的萃取方法不同的是，微波加熱的能量直接作用于被加熱物質(zhì)，空氣及容器對(duì)微波基本上不吸收和反射，從而保證了能量的快速傳導(dǎo)和充分利用。且微波萃取能對(duì)體系中的不同組分進(jìn)行選擇性加熱，從而使目標(biāo)組分直接從基體分離，具有很好的選擇性。
在溶劑的選擇上，微波萃取一般選用極性有機(jī)溶劑，因?yàn)榉菢O性溶劑不吸收微波能，或者選擇非極性溶劑和極性溶劑的混合溶劑；并且要求所選溶劑對(duì)目標(biāo)萃取物具有較強(qiáng)的溶解能力，對(duì)萃取成分的后續(xù)操作干擾較少。常見報(bào)道是用丙酮/正己烷混合溶劑作為萃取溶劑的，也有的采用甲苯/水混合溶劑。
微波萃取快速(通常10-30min)、溶劑用量少(約25-50mL)、重現(xiàn)性提高，副反應(yīng)少，溶劑利用率高。與超臨界流體萃取不同的是，微波萃取可以同時(shí)分析14個(gè)樣品，大大提高了工作效率，因此受到不同領(lǐng)域研究人員的重視。但迄今為止，還不能像超臨界流體萃取那樣實(shí)現(xiàn)與檢測(cè)儀器的在線聯(lián)機(jī)。
土壤樣品萃取液凈化技術(shù)
1、化學(xué)法
化學(xué)法是利用化學(xué)試劑與干擾物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其分解或轉(zhuǎn)化成有利于有機(jī)目標(biāo)化合物測(cè)定的物質(zhì)，從而達(dá)到去除干擾的目的。常用的化學(xué)試劑主要有濃硫酸、KOH、NaOH、高錳酸鉀等。它的主要優(yōu)點(diǎn)是快速、有效。
2、柱層析法
柱色譜法是分離凈化有機(jī)目標(biāo)化合物最常用的一種方法。它主要是根據(jù)目標(biāo)組分與干擾組分的性質(zhì)，選擇固體吸附劑將液體樣品中的化合物吸附，然后再用合適的洗脫液洗脫，達(dá)到分離凈化的目的。
在使用柱色譜法時(shí)，不僅要選擇合適的固定相和洗脫液，還要確定洗脫液體積、洗脫時(shí)間，繪制洗脫曲線以達(dá)到最佳凈化分離效果。因此，柱色譜法與傳統(tǒng)的萃取方法一樣，也是一個(gè)耗時(shí)長(zhǎng)、溶劑用量大的過程。常用的色譜填料主要有弗羅里土、硅膠、活性炭、氧化鋁、凝膠等。
早期，人們把注意力集中于發(fā)展高靈敏度和高選擇性的色譜分析方法上。經(jīng)過幾十年來的實(shí)踐，人們逐漸認(rèn)識(shí)到樣品的前處理在有機(jī)目標(biāo)化合物分析中的重要性，特別是對(duì)土壤、底泥等復(fù)雜環(huán)境樣品中有機(jī)項(xiàng)目的分析，由于存在多種高濃度的干擾物，使得有機(jī)目標(biāo)化合的測(cè)定難以準(zhǔn)確定量。因此分析時(shí)除了使用高靈敏度和選擇性的分析儀器外還需要使用復(fù)雜的前處理技術(shù)，而且樣品前處理在很大程度上決定了分析結(jié)果的正確與否。
