一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，该方法包括以下步骤：将内径为10mm~12mm的带砂芯净化柱由下至上依次填充硅胶、碱性硅胶、硅胶、酸性硅胶、硅胶、铜粉和无水硫酸钠获得自制复合硅胶柱；将包含有有机氯农药、多氯联苯和二恶英的三类POPs的环境介质样品采用上述的自制复合硅胶柱一次净化洗脱，获得一次净化洗脱浓缩液；选用内径为8mm~12mm的填充柱，由下至上依次填充玻璃棉、无水硫酸钠、活性炭分散硅胶、无水硫酸钠和玻璃棉获得自制活性炭分散硅胶柱；将步骤2中获得的一次净化洗脱浓缩液采用步骤3中制得的自制活性炭分散硅胶柱二次净化洗脱，依次分离获得包含三类POPs环境介质样品中的每类POPs洗脱液。
【专利说明】一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境介质中多类持久性有机污染物监测【技术领域】，特别是涉及大气、废气、土壤和沉积物等环境介质中有机氯农药、多氯联苯和二恶英等持久性有机污染物的同时净化前处理技术，具体地说是一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处
理方法。
【背景技术】
[0002]持久性有机污染物(POPs)就是能在环境中持久存在的有机污染物质。它们具有高毒性、生物蓄积性、难降解性和长距离传输性四个特点，这类物质一旦进入人体，就会在体内蓄积，当达到一定量的时候会造成人体内分泌系统紊乱、生殖和免疫系统破坏，诱发癌症，导致畸形、基因突变和神经系统疾病等，且在人体内滞留数代，严重威胁人类生存繁衍和可持续发展。持久性有机污染物早已成为国际上关注的焦点之一，其中以有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)和二恶英(PCDD/Fs)是POPs的典型代表。但由于环境介质中的这三类POPs含量甚微(ppm级甚至ppb级)，因而检测往往需要较大的样品量和复杂的前处理过程。这三类POPs样品的采集不管是大气、废气、土壤还是沉积物，国内外都有一套完整的采样体系，且采样原理基本相同，因此，在样品的同时采集方面不难实现。对于这三类POPs的检测基本采用气相色谱分离，电子捕获检测器、低分辨质谱或高分辨质谱检测器来进行，只要按照相应的标准或参考文本就可进行检测。而在这三类POPs前处理净化方面，国内外通行的做法是对某一种或某一类POPs进行单独的前处理，这就导致在对同一样品进行不同种类POPs检测的过程中，往往要进行不同的前处理来对各类化合物进行分别净化，而样品的净化前处理过程往往是最困难、最复杂也最耗时的工作，这必将增加人力、物力和时间上的极大消耗，越来越无法满足日益增强的环境监测需求。
[0003]多类POPs联合检测是今后开展监测工作的一个趋势，国内外在这方面的研究也都有开展，但大都是两类POPs的联合检测，包含有机氯农药、多氯联苯和二恶英的同时净化检测方法尚未见报道。由于这三类POPs极性相近、化学性质相似，因此在没有有效分离的情况下检测存在相互干扰，无法对其进行准确定性定量。国内外现有的环境介质中有机氯农药、多氯联苯和二恶英的监测方法都是基于其中某一类化合物为检测目标，在前处理过程中把另外两类化合物视为基质干扰的一部分予以去除。而要检测这个样品中其它两类化合物的浓度时又必须采用另外的前处理方法进行相同目的的净化，这大大增加了工作者的工作量，延长了检测时间，增加了检测成本，成为大批量样品多类POPs监测的一大瓶颈。因此，开发能同时净化多类POPs的前处理净化方法就成为今后环境监测的一个趋势。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供能使有机氯农药、多氯联苯和二恶英同时得到净化和有效分离，达到一次净化前处理，且净化过程简洁，相互间无干扰的一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法。持久性有机污染物简称POPS，有机氯农药简称OCPs，多氯联苯简称PCBs，二恶英简称P⑶D/Fs。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，该方法包括以下步
骤:
步骤1:将内径为10mnTl2 mm的带砂芯净化柱由下至上依次填充娃胶、碱性娃胶、娃胶、酸性硅胶、硅胶、铜粉和无水硫酸钠获得自制复合硅胶柱；
步骤2:将包含有有机氯农药、多氯联苯和二恶英的三类POPs的环境介质样品采用上述的自制复合硅胶柱一次净化洗脱，获得一次净化洗脱浓缩液；
步骤3:选用内径为8mnTl2 mm的填充柱，由下至上依次填充玻璃棉、无水硫酸钠、活性炭分散硅胶、无水硫酸钠和玻璃棉获得自制活性炭分散硅胶柱；
步骤4:将步骤2中获得的一次净化洗脱浓缩液采用步骤3中制得的自制活性炭分散硅胶柱二次净化洗脱，依次分离获得包含三类POPs环境介质样品中的每类POPs洗脱液。
[0006]上述步骤I中带砂芯净化柱由下至上依次填充lg?2 g娃胶、4g飞g 1.2 %碱性娃月交、Ig?2 g娃胶、8g?10 g 30 %酸性娃胶、2g?3 g娃胶、3g?5 g铜粉和I cm?2 cm无水硫酸钠。
[0007]上述步骤2中的环境介质样品包括环境空气、废气、土壤和沉积物中的任意一种。
[0008]上述的步骤3中填充柱由下至上依次填充有玻璃棉、Icm无水硫酸钠、Ig活性炭分散娃胶、Icm无水硫酸钠和玻璃棉。
[0009]上述的步骤4每类POPs洗脱液中的有机氯农药洗脱液采用正己烷洗脱，多氯联苯洗脱液采用体积比为3:1的正己烷和二氯甲烷的混合溶液洗脱，二恶英洗脱液采用甲苯洗脱。
[0010]本发明解决了现有技术中有机氯农药、多氯联苯和二恶英，同时检测存在的前处理净化过程繁琐、相互间存在干扰的技术难题，使有机氯农药、多氯联苯和二恶英能够同时得到净化和有效分离，进而达到一次净化前处理过程，三类POPS得到净化检测的目的。
[0011]与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点:
1.大大减小了样品量。只需要原来样品量的三分之一就可以完成这三类POPS的分析检测，这对于像偏远地区或极地等处的珍贵样品来说，大大节约了样品量，从而减轻了采样难度，降低了采样成本；
2.大大减少了试剂耗材的消耗。如果按照传统的前处理净化方法，有机氯农药、多氯联苯和二恶英要分别采用不同的前处理耗材和有机试剂，在一定程度上造成了重复浪费；
3.缩短了分析时间。用进行一类化合物前处理净化的时间完成了三种POPs的净化前处理过程，使得前处理净化时间节省了近三分之二；
4.降低了监测成本。完成这三类POPs前处理净化所消耗的有机试剂及实验耗材只相当于分别进行前处理净化所用量的约三分之一，减少了对环境的污染。
[0012]因此，本发明是一种高效、经济、环境友好的前处理净化方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的技术路线图；图2为自制复合硅胶柱的组成示意图；
图3为自制活性炭分散硅胶柱的组成示意。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。持久性有机污染物简称POPS，有机氯农药简称OCPs，多氯联苯简称PCBs，二恶英简称P⑶D/Fs。
[0015]本发明的关键点在于:
一、把三类目标化合物有效洗脱下来；
二、把对这三类目标化合物有干扰的杂质去除；
三、在上机测定前把这三类目标化合物进行有效分离，从而消除相互间的干扰。
[0016]本发明根据基质中存在的干扰，自制有效去除这些干扰的复合硅胶柱，然后通过做这三类POPs的淋洗曲线，找到最佳淋洗溶剂和洗脱体积；洗脱液浓缩后再采用另一根自制活性炭分散硅胶柱进行第二次的净化、分离，同样通过淋洗曲线找到活性炭分散硅胶的最佳用量、每类POPS的最佳淋洗溶剂和洗脱体积；使得各类POPs存在于不同的馏分当中，经浓缩后分别进行检测。
[0017]本发明能同时净化分离的化合物共计39种，清单见表1。
[0018]表1同时净化分离化合物清单
【权利要求】
1.一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，其特征是:该方法依次包括以下步骤: 步骤1:将内径为10mnTl2 mm的带砂芯净化柱由下至上依次填充娃胶、碱性娃胶、娃胶、酸性硅胶、硅胶、铜粉和无水硫酸钠获得自制复合硅胶柱； 步骤2:将包含有有机氯农药、多氯联苯和二恶英的三类POPs的环境介质样品采用上述的自制复合硅胶柱一次净化洗脱，获得一次净化洗脱浓缩液； 步骤3:选用内径为8mnTl2 mm的填充柱，由下至上依次填充玻璃棉、无水硫酸钠、活性炭分散硅胶、无水硫酸钠和玻璃棉获得自制活性炭分散硅胶柱； 步骤4:将步骤2中获得的一次净化洗脱浓缩液采用步骤3中制得的自制活性炭分散硅胶柱二次净化洗脱，依次分离获得包含三类POPs环境介质样品中的每类POPs洗脱液。
2.根据权利要求1所述的一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，其特征是:所述的步骤I中带砂芯净化柱由下至上依次填充lg?2 g娃胶、4g飞g 1.2%碱性娃胶、Ig?2 g娃胶、8g?10 g 30 %酸性娃胶、2g?3 g娃胶、3g?5 g铜粉和I cm?2 cm无水硫酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，其特征是:所述的步骤2中的环境介质样品包括环境空气、废气、土壤和沉积物中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，其特征是:所述的步骤3中填充柱由下至上依次填充有玻璃棉、Icm无水硫酸钠、Ig活性炭分散娃胶、Icm无水硫酸钠和玻璃棉。
5.根据权利要求1所述的一种同时净化环境介质中多类持久性有机污染物的前处理方法，其特征是:所述的步骤4每类POPs洗脱液中的有机氯农药洗脱液采用正己烷洗脱，多氯联苯洗脱液采用体积比为3:1的正己烷和二氯甲烷的混合溶液洗脱，二恶英洗脱液采用甲苯洗脱。
【文档编号】G01N1/34GK103645086SQ201310742398
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】徐能斌, 朱丽波, 李申杰, 杨炳建, 徐梦侠 申请人:宁波市环境监测中心