一种土壤与沉积物中脂肪胺类化合物的GC-MS检测方法与流程

本发明涉及脂肪胺类化合物检测，尤其涉及一种土壤与沉积物中脂肪胺类化合物的gc-ms检测方法。

背景技术：

1、有机胺类化合物，如正丁胺、正辛胺、异丙胺、二异丙胺等，作为原料或中间产物在合成橡胶、合成纤维和树脂、农药、有机染料、医药化工等行业中被广泛应用。因此，在相关企业排放的废气和废水中常被检出。有机胺类化合物大多具有高毒性、持久性、迁移性和生物蓄积性等特点，对环境和公共健康产生不利影响。部分有机胺对人体的眼睛、皮肤、黏膜等刺激较大，对人体健康存在危害。土壤和沉积物中有机胺类化合物的存在，可能是其通过工业废水排放以及大气沉降、地表径流和渗漏等途径进入到土壤和沉积物环境中所导致。有机胺类化合物污染已成为一个不可忽视的环境问题，如何有效确认环境中有机胺类化合物的种类和含量是当前急需解决的问题。

2、目前已有国家标准或文献报道中所涉及水与空气中的有机胺类化合物的检测方法基本为气相色谱法、离子色谱法等，而对土壤中有机胺类化合物的检测以苯胺类为主，脂肪胺(正丁胺、正辛胺、异丙胺、二异丙胺等)的检测方法还鲜少有相关文献报道。根据调研与有机胺类化合物具有相似性质的苯胺的检测方法发现，土壤/沉积物中苯胺通常可通过气相色谱法、气相色谱-质谱法、高效液相色谱法、高效液相色谱-串联质谱等方法进行测定。其中，高效液相色谱-串联质谱法灵敏度高，但仪器昂贵，运行维护费用高，普及率较低；气相色谱和液相色谱方法简单，普及率高，但由于土壤基质复杂，干扰严重，无法对假阳性进行准确定性；气相色谱-质谱法灵敏度高、重复性好，可以减少假阳性的出现，是目前环境分析中定性和定量分析的常用方法。在样品提取方面,快速溶剂萃取是一种在适当温度和压力下萃取固体和半固体样品的前处理方法，具有有机溶剂用量少、高效、回收率高等特点。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种土壤与沉积物样品提取操作方便、定性抗干扰能力强、定量准确度高的脂肪胺类化合物测定方法，使用压力溶剂萃取仪提取土壤与沉积物中的二正丁胺、三正丁胺、二正辛胺、三正辛胺，萃取液经浓缩、净化后进入气相色谱仪中分离并由质谱检测器检测。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、提供一种土壤与沉积物中二正丁胺、三正丁胺、二正辛胺、三正辛胺4种脂肪胺类化合物的气相色谱-质谱(gc-ms)检测方法，具体包括以下步骤：

4、步骤1、样品的采集与保存：土壤样品按《土壤环境监测技术规范》(hj/t 166)采集，沉积物样品按照《海洋监测规范》(gb17378.3)采集，置于洁净的棕色玻璃瓶中保存；样品运输过程中应冷藏、避光、密封，如不能及时分析测定，则应将样品置于4℃以下避光冷藏。

5、步骤2、样品的制备：将样品放在掳瓷盘或不锈钢盘上，混匀，除去枝棒、叶片、石子等异物。新鲜土壤或沉积物样品采用冷冻干燥，放真空冷冻干燥仪中进行脱水。干燥后样品需研磨、过筛、均化处理成颗粒待用。

6、步骤3、样品干物质含量测定：土壤样品干物质含量按《土壤干物质和水分的测定重量法》(hj 613)测定，沉积物样品按《海洋监测规范》(gb 17873.8)测定。

7、步骤4、样品的提取：称取10g样品，选择压力溶剂萃取法，将胺类标准使用液加入制备好的样品中后放入压力溶剂萃取仪，利用正己烷/丙酮混合溶剂(4:1～1:3，v/v，进一步优选为2:1～1:2，v/v)进行加压溶剂萃取。萃取液经无水硫酸钠进一步过滤脱水。压力溶剂萃取仪条件：载气(氮气)压力0.9～1.2mpa(进一步优选为0.9～1.1mpa)，加热温度为90℃～110℃(进一步优选为95℃～105℃)，压力1500～1800psi(进一步优选为1650～1750psi)，预加热平衡5min，静态萃取时间3～8min(进一步优选为4～6min)，溶剂淋洗体积60％池体积，萃取氮气吹扫时间50～90s(进一步优选为60～80s)，静态萃取1～4次(进一步优选为2～3次)。

8、步骤5、萃取液的净化和浓缩：将萃取液利用氮吹浓缩至约1～2ml，停止浓缩，待过柱净化。用10ml正己烷平衡弗罗里硅土柱，在溶剂流干前，将浓缩后的萃取液转移到小柱上，用3～4ml正己烷洗涤浓缩管，洗涤液一并上柱。先用50ml二氯甲烷/正己烷混合溶液(3:1～1:4，v/v，进一步优选为2:1～1:2，v/v)洗脱该柱，收集洗脱液1；再用50ml异丙醇/正己烷混合溶液(2:1～1:4，v/v，进一步优选为1:1～1:3，v/v)洗脱，收集洗脱液2；最后用50ml甲醇/正己烷混合溶液(2:1～1:2，v/v，进一步优选为1:1～1:2，v/v)洗脱，收集洗脱液3。净化后的试液再次按照氮吹浓缩或旋转蒸发浓缩的步骤进行浓缩、定容至1.0ml，混匀后转移至2ml样品瓶中，待测。

9、步骤6、气相色谱质谱仪器条件：进样口温度：260～300℃(进一步优选为270～290℃)；进样模式为分流进样，分流比10：1；柱箱温度：40～100℃(进一步优选为40～70℃)(0min)→10～50℃/min(进一步优选为10～30℃/min)→300℃(6min)；进样量：1.0μl；柱流量：0.8～1.4ml/min(进一步优选为0.9～1.2ml/min)；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；离子源电子能量：70ev；数据采集方式：全扫描。

10、步骤7、标准曲线建立：分别取胺类标准使用液20μl、40μl、100μl、200μl、400μl，用正己烷定容至1.0ml，加入10μl浓度为1000mg/l的内标菲d-10(进样内样)，配置成标准曲线。按步骤6中仪器条件从低浓度到高浓度依次进样分析，得到不同浓度各目标化合物的质谱图，以化合物与内标的浓度比为横坐标，以化合物与内标的响应值比为纵坐标，绘制标准曲线。

11、步骤8、样品测定：按步骤6设置气相色谱-质谱仪条件，待条件稳定后，将步骤5中定容后的萃取浓缩液，通过自动进样器送入气相色谱仪中分离并由质谱检测器检测，以保留时间、碎片离子质荷比及其丰度比定性，内标法定量。

12、步骤9、结果计算：根据气相色谱-质谱仪测得的胺类化合物及内标物峰面积，由标准曲线方程求得萃取液中胺类化合物浓度，再根据样品取样量及其干物质含量，求出土壤/沉积物样品中待测胺类化合物的浓度。

13、土壤中目标物含量(μg/kg)

14、

15、式中：ω——土壤样品中的目标物含量，μg/kg；

16、ρ——由标准曲线计算所得试样中目标物的质量浓度，μg/l；

17、v——浓缩定容体积，ml；

18、m——样品的称取量，g；

19、wdm——样品中干物质含量，％；

20、f——稀释倍数。

21、沉积物中目标物含量(μg/kg)

22、

23、式中：ω——沉积物样品中的目标物含量，μg/kg；

24、ρ——由标准曲线计算所得试样中目标物的质量浓度，μg/l；

25、v——浓缩定容体积，ml；

26、m——样品的称取量，g；

27、w——样品中含水率，％；

28、f——稀释倍数。

29、最优选，一种土壤与沉积物中二正丁胺、三正丁胺、二正辛胺、三正辛胺4种脂肪胺类化合物的气相色谱-质谱(gc-ms)检测方法，具体包括以下步骤：

30、步骤1、样品的采集与保存：土壤样品按《土壤环境监测技术规范》(hj/t 166)采集，沉积物样品按照《海洋监测规范》(gb17378.3)采集，置于洁净的棕色玻璃瓶中保存；样品运输过程中应冷藏、避光、密封，如不能及时分析测定，则应将样品置于4℃以下避光冷藏。

31、步骤2、样品的制备：将样品放在掳瓷盘或不锈钢盘上，混匀，除去枝棒、叶片、石子等异物。新鲜土壤或沉积物样品采用冷冻干燥，放真空冷冻干燥仪中进行脱水。干燥后样品需研磨、过筛、均化处理成颗粒待用。

32、步骤3、样品干物质含量测定：土壤样品干物质含量按《土壤干物质和水分的测定重量法》(hj 613)测定，沉积物样品按《海洋监测规范》(gb 17873.8)测定。

33、步骤4、样品的提取：称取10g样品，选择压力溶剂萃取法，将胺类标准使用液加入制备好的样品中后放入压力溶剂萃取仪，利用正己烷/丙酮混合溶剂(1:1，v/v)进行加压溶剂萃取。萃取液经无水硫酸钠进一步过滤脱水。压力溶剂萃取仪条件：载气(氮气)压力1.0mpa，加热温度为100℃，压力1700psi，预加热平衡5min，静态萃取时间5min，溶剂淋洗体积60％池体积，萃取氮气吹扫时间70s，静态萃取2次。

34、步骤5、萃取液的净化和浓缩：将萃取液利用氮吹浓缩至约1～2ml，停止浓缩，待过柱净化。用10ml正己烷平衡弗罗里硅土柱，在溶剂流干前，将浓缩后的萃取液转移到小柱上，用3～4ml正己烷洗涤浓缩管，洗涤液一并上柱。先用50ml二氯甲烷/正己烷混合溶液(1:1，v/v)洗脱该柱，收集洗脱液1；再用50ml异丙醇/正己烷混合溶液(1:1，v/v)洗脱，收集洗脱液2；最后用50ml甲醇/正己烷混合溶液(1:1，v/v)洗脱，收集洗脱液3。净化后的试液再次按照氮吹浓缩或旋转蒸发浓缩的步骤进行浓缩、定容至1.0ml，混匀后转移至2ml样品瓶中，待测。

35、步骤6、气相色谱质谱仪器条件：进样口温度：280℃；进样模式为分流进样，分流比10：1；柱箱温度：50℃(0min)→10℃/min→300℃(6min)；进样量：1.0μl；柱流量：1.0ml/min；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；离子源电子能量：70ev；数据采集方式：全扫描。

36、步骤7、标准曲线建立：分别取胺类标准使用液20μl、40μl、100μl、200μl、400μl，用正己烷定容至1.0ml，加入10μl浓度为1000mg/l的内标菲d-10(进样内样)，配置成标准曲线。按步骤6中仪器条件从低浓度到高浓度依次进样分析，得到不同浓度各目标化合物的质谱图，以化合物与内标的浓度比为横坐标，以化合物与内标的响应值比为纵坐标，绘制标准曲线。

37、步骤8、样品测定：按步骤6设置气相色谱-质谱仪条件，待条件稳定后，将步骤5中定容后的萃取浓缩液，通过自动进样器送入气相色谱仪中分离并由质谱检测器检测，以保留时间、碎片离子质荷比及其丰度比定性，内标法定量。

38、步骤9、结果计算：根据气相色谱-质谱仪测得的胺类化合物及内标物峰面积，由标准曲线方程求得萃取液中胺类化合物浓度，再根据样品取样量及其干物质含量，求出土壤/沉积物样品中待测胺类化合物的浓度。

39、土壤中目标物含量(μg/kg)

40、

41、式中：ω——土壤样品中的目标物含量，μg/kg；

42、ρ——由标准曲线计算所得试样中目标物的质量浓度，μg/l；

43、v——浓缩定容体积，ml；

44、m——样品的称取量，g；

45、wdm——样品中干物质含量，％；

46、f——稀释倍数。

47、沉积物中目标物含量(μg/kg)

48、

49、式中：ω——沉积物样品中的目标物含量，μg/kg；

50、ρ——由标准曲线计算所得试样中目标物的质量浓度，μg/l；

51、v——浓缩定容体积，ml；

52、m——样品的称取量，g；

53、w——样品中含水率，％；

54、f——稀释倍数。

55、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

56、1、采用气相色谱串联质谱检测器定性定量，为不同于已有文献方法的全新定性技术路线，相比文献所述方法，本发明所用仪器维护费用更低、更易于普及；检测方法分辨率更高、抗干扰能力强。

57、2、本发明方法测定土壤和沉积物中4种脂肪胺类化合物，具有较低的检出限、较高的回收率，方法检出限为0.04mg/kg～0.09mg/kg，土壤基质样品加标回收率在58.2％～96.6％，沉积物样品加标回收率在63.8％～108％，满足土壤污染状况调查、风险评估以及修复效果评价检测技术需求。