检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法与流程

1.本发明涉及硝基苯类化合物检测技术领域，尤其涉及一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法。

背景技术：

2.硝基类化合物具有硝基苯的气味，不溶于水，属于高毒性污染物，易溶于有机溶剂，可以用作农药、染料、医药、炸药、塑料和油漆涂料的中间体，它性质稳定，不易被生物讲解，对环境的危害大，土壤样品背景干扰大，给定性和定量带来了一定的难度，对样品的净化处理要求很高。

3.目前国家已就环境空气和水质中的硝基苯类化物的检测出台了标准文件,而土壤中的测定方法特别是前处理尚未统一，其中，土壤hj834

?

2017标准仅规定了土壤中硝基苯、二硝基甲苯的检测方法，但是并未有对邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、五氯硝基苯、2,4,6

?

三硝基甲苯、1,3,5

?

三硝基苯的检测作出规定。

4.目前，检测土壤中硝基苯类化合物的常用方法有超声提取

?

气相色谱法、微波萃取

?

气相色谱法、固相萃取气相色谱

?

质谱法，然而，首先，超声提取

?

气相色谱法和微波萃取

?

气相色谱法前处理操作繁琐，检测灵敏较低，检出限高，不能满足测定土壤和中硝基苯类化合物的要求，其次，固相萃取气相色谱

?

质谱法萃取时间较长，样品处理过程繁琐，易受基体干扰，且在萃取过程中消耗大量对环境和人体有害的有机试剂，样品转移过程会损失，检测结果偏低。

5.由于，加压流体萃取方法消耗有机溶剂少，对环境污染小，具有萃取效率高，操作方便、快捷等特点，是一种环保型样品处理方法，因此，本发明提供一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，优化了气相色谱

?

质谱仪条件和前处理过程对比研究，建立加压流体萃取

?

气相色谱

?

质谱法检测土壤中硝基苯类化合物的含量，可满足土壤中硝基苯类化合物的检测需要。

技术实现要素：

6.为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法。

7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

8.一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，包括以下步骤：

9.s1、土壤样品采集与粗分：采集柱状土壤样品，并除去枝棒、叶片和石子等异物；

10.s2、样品冷冻干燥：取粗分后的混匀样品，放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，获得冻干样品；

11.s3、样品制备：冻干样品放入研钵中研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g过筛后的土壤样品加入研钵中，再加入石英砂研磨成流沙状待用；

12.s4、加压流体萃取：

13.s41、将土壤和石英砂的混合样品转移到加压流体的萃取池里，取洁净的萃取池拧紧底盖，装入专用的玻璃纤维滤膜置于底部，顶部放置专用漏斗；

14.s42、在漏斗中先加入上述制备好的土壤和石英砂的混合样品，然后加入石英砂至顶部预留1.0cm；

15.s43、移去漏斗，拧紧顶盖，放入加压流体萃取仪，用二氯甲烷：正己烷按照体积比为1:1萃取，设置萃取条件，收集萃取液；

16.s5、萃取液氮吹浓缩：在30℃下将萃取液浓缩至2ml，用一次性巴斯特滴管将浓缩液转移至具刻度浓缩器皿，并用体积比为1：1的二氯甲烷和正己烷溶剂将收集瓶底部冲洗2次，合并全部的浓缩液，再次氮吹浓缩至2ml；

17.s6、浓缩液净化：使用1g 6ml硅酸镁小柱对浓缩液进行净化；

18.s7、净化液浓缩：净化后的液体再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入内标物1

?

溴

?

硝基苯，并定容至1.0ml，混匀后转移至2ml样品瓶中，上机待测；

19.s8、使用气相色谱

?

质谱仪按照色谱和质谱工作条件建立硝基苯类化合物的标准曲线，以及根据hj168

?

2020《环境检测分析方法标准制指定技术导则》确定硝基苯类化合物的方法检出限、相关系数、相对标准偏差范围和平均加标回收率，对土壤中硝基苯类化合物进行分析检测。

20.作为上述技术方案的进一步描述：

21.在步骤s43中，所述萃取条件为：载体压力：0.8mpa；加热温度：100℃；萃取池压力：1450psi(1psi＝6.895kpa)；预加热平衡时间：5min；静态萃取时间：5min；溶剂淋洗体积：萃取池体积的60％；氮气吹扫时间：60s；静态萃取次数：2次。

22.作为上述技术方案的进一步描述：

23.在步骤s8中，所述色谱工作条件包括：分流比：10∶1；进样口温度：280℃；柱温程序：初始温度50℃，以10℃/min的升温速率升温至250℃；

24.所述质谱工作条件包括：溶剂延迟时间：3.5min；扫描范围：45～400da。

25.作为上述技术方案的进一步描述：

26.在步骤s6中，浓缩液净化的具体步骤包括：

27.s61、活化小柱：先用12ml的二氯甲烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml，再用12ml的正己烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml；

28.s62、上样：先用萃取液样品淋洗一下柱壁，再将1～2ml萃取液加入到柱床上，用1ml正己烷清洗液洗1g 6ml硅酸镁小柱柱壁3次至完全转移；

29.s63、洗脱：准确采用12ml二氯甲烷洗脱，分2次洗脱，每次6ml，获得净化液。

30.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：建立加压流体萃取

?

气相色谱

?

质谱法检测土壤中硝基苯类化合物的含量，选用正己烷

?

二氯甲烷(1:1，v/v)作为萃取溶剂，采取加压流体萃取仪对新鲜土壤样品进行萃取，采用硅酸镁小柱对萃取液进行净化，内标法定量，硝基苯类化合物在1.0～20mg/l质量浓度范围内线性关系良好，相关系数不小于0.995，土壤中硝基苯类化合物测定结果的检出限范围为0.02～0.03mg/kg，平均加标回收率范围为60.2％～109％，相对标准偏差范围为4.7％～9.8％(n＝6)，该方法具有前处理简单、萃取效率高、节约成本、定量结果准确、可靠性高等优点，适用于土壤样品中硝基苯类化合物含量的分析检测。

附图说明

31.图1示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的硝基苯化合物的总离子流图；

32.图2示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的邻硝基甲苯的质谱图；

33.图3示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的间硝基甲苯的质谱图；

34.图4示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的对硝基甲苯的质谱图；

35.图5示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的1,3,5

?

三硝基苯的质谱图；

36.图6示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的2,4,6

?

三硝基甲苯的质谱图；

37.图7示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的五氯硝基苯的质谱图；

38.图8示出了根据本发明实施例提供的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法的硝基苯化合物加标量均为5.00μg的总离子流色谱图。

具体实施方式

39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

40.实施例一

41.请参阅图1

?

8，本发明提供一种技术方案：一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，包括以下步骤：

42.s1、土壤样品采集与粗分：采集柱状土壤样品，并除去枝棒、叶片和石子等异物；

43.具体的，s11、将带有土壤采样功能的1.5m内衬管、钻取功能的内钻杆和外套钻杆组装好后，用高效液压系统打入土壤中收集第一段土样；

44.s12、取回钻机内钻杆与内衬之间采集的第一层柱状土；

45.s13、取样内衬、钻头、内钻杆放进外套管，将外套部分、动力缓冲、动力顶装置加到钻进设备上面，再将此钻杆系统钻入地下采集柱状土壤；

46.s14、将内钻杆和带有第二段土样的衬管从外套管中取出；

47.现场土壤采样按照hj/t 166

?

2004《土壤环境监测技术规范》、《重点行业企业用地调查样品采集保存和流转技术规定(试行)》(环办土壤函[2017]1896号，环境保护部办公厅2017年12月7日印发)等相关标准执行；

[0048]

采用powerprobe 9410型钻机专用土壤取样及钻井设备，采用高液压动力驱动，将带内衬套管压入土壤中取样，优点是不会将表层污染带入下层造成交叉污染。直推式土壤取样钻机采用送水上提活阀式单套岩芯管钻具取样，当钻到预定采样深度后，提钻取出岩

芯，铺开岩芯并刮去四周的土样，将岩芯中间的土壤取出，按采样要求分别采集在相应的器皿中，运输过程中密封、避光、4℃以下冷藏。保存时间不超过10d；

[0049]

s2、样品冷冻干燥：取粗分后的混匀样品，放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，获得冻干样品；

[0050]

具体的，真空冷冻干燥仪的设定条件：

?

50℃放入预冷腔保持压缩机开始工作4h后，再放入干燥箱，真空下以10℃/h的升温速率升温至0℃，保持2h，再以5℃/h的升温速率升温至20℃，保持2h，样品冻干24h完成；

[0051]

s3、样品制备：冻干样品放入研钵中研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g过筛后的土壤样品加入研钵中，再加入石英砂研磨成流沙状待用；

[0052]

s4、加压流体萃取：

[0053]

s41、将土壤和石英砂的混合样品转移到加压流体的萃取池里，取洁净的萃取池拧紧底盖，装入专用的玻璃纤维滤膜置于底部，顶部放置专用漏斗；

[0054]

s42、在漏斗中先加入上述制备好的土壤和石英砂的混合样品，然后加入石英砂至顶部预留1.0cm；

[0055]

s43、移去漏斗，拧紧顶盖，放入加压流体萃取仪，用二氯甲烷：正己烷按照体积比为1:1萃取，设置萃取条件，收集萃取液；

[0056]

具体的，萃取条件为：载体压力：0.8mpa；加热温度：100℃；萃取池压力：1450psi(1psi＝6.895kpa)；预加热平衡时间：5min；静态萃取时间：5min；溶剂淋洗体积：萃取池体积的60％；氮气吹扫时间：60s；静态萃取次数：2次；

[0057]

s5、萃取液氮吹浓缩：在30℃下将萃取液浓缩至2ml，用一次性巴斯特滴管将浓缩液转移至具刻度浓缩器皿，并用体积比为1：1的二氯甲烷和正己烷溶剂将收集瓶底部冲洗2次，合并全部的浓缩液，再次氮吹浓缩至2ml；

[0058]

s6、浓缩液净化：使用1g 6ml硅酸镁小柱对浓缩液进行净化；

[0059]

具体的，浓缩液净化的具体步骤包括：

[0060]

s61、活化小柱：先用12ml的二氯甲烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml，再用12ml的正己烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml，活化硅酸镁小柱时，柱头保持湿润，流出速度控制在2s3滴；

[0061]

s62、上样：先用萃取液样品淋洗一下柱壁，再将1～2ml萃取液加入到柱床上，用1ml正己烷清洗液洗1g 6ml硅酸镁小柱柱壁3次至完全转移；

[0062]

s63、洗脱：准确采用12ml二氯甲烷洗脱，分2次洗脱，每次6ml，获得净化液；

[0063]

s7、净化液浓缩：净化后的液体再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入内标物1

?

溴

?

硝基苯，并定容至1.0ml，混匀后转移至2ml样品瓶中，上机待测；

[0064]

s8、使用气相色谱

?

质谱仪按照色谱和质谱工作条件建立硝基苯类化合物的标准曲线，以及根据hj168

?

2020《环境检测分析方法标准制指定技术导则》确定硝基苯类化合物的方法检出限、相关系数、相对标准偏差范围和平均加标回收率，对土壤中硝基苯类化合物进行分析检测；

[0065]

具体的，具体的，色谱工作条件包括：色谱柱：agilent 19091s

?

433ui hp

?

5ms柱(30m

×

0.25mm

×

0.25μm)；载气：氦气；柱流量：1.0ml/min；分流进样；分流比：10∶1；分流流量：10ml/min；进样口温度：280℃；柱温程序：初始温度50℃，以10℃/min的升温速率升温至

250℃；隔垫吹扫流量：3ml/min；分析时间：20min；

[0066]

色谱条件参照《环境空气硝基苯类化合物的测定气相色谱

?

质谱法》(hj739

?

2015)和《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱

?

质谱法》(hj 716

?

2014)标准的色谱参考条件设置7.1.1和8.1，但是，这两个标准色谱条件并未公布适用于对土壤中硝基甲苯的分析检测，本发明中，主要优化了标准里的分流比、进样口温度和柱温程序：进样口温度提高到280℃，有利于提高仪器的灵敏度，分流比由5:1改为10:1，缩短了标准里的分析时间；

[0067]

质谱工作条件包括：ei离子源；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；传输线温度：280℃；离子化能量：70ev；溶剂延迟时间：3.5min；扫描方式：全扫描；扫描范围：45～400da；阈值：150；邻硝基甲苯目标离子m/z：120,65,91；间硝基甲苯目标离子m/z：137,65,91；对硝基甲苯目标离子m/z：137,65,91；1

?

溴

?2?

硝基苯内标的目标离子m/z：75,50,155；五氯硝基苯替代物的目标离子m/z：237,214,249,295；

[0068]

质谱条件按照《环境空气硝基苯类化合物的测定气相色谱

?

质谱法》(hj739

?

2015)和《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱

?

质谱法》(hj 716

?

2014)标准的质谱参考设置7.1.2和8.2，本发明中，缩短了溶剂延迟的时间，由8min减少到3.5min，修改了质谱扫描范围为45

?

400da；

[0069]

其中，主要仪器和试剂如下所示：

[0070]

气相色谱质谱仪：8890b/5977b型，美国安捷伦科技有限公司；

[0071]

加压流体萃取仪：ase350型，美国thermo fisher公司；

[0072]

土壤机械钻探设备：powerprobe 9410型钻机，美国asm

?

powerprobe公司；

[0073]

氮吹浓缩仪：n

?

evap

?

24型，美国organomation公司；

[0074]

甲醇中8种硝基苯类混标：1000mg/l，坛墨质检科技股份有限公司；

[0075]

五氯硝基苯标准溶液：1000mg/l，坛墨质检科技股份有限公司；

[0076]

硝基苯类使用液：100mg/l准确称取8种硝基苯和五氯硝基苯各1ml于10ml容量瓶中，用正己烷溶解、稀释并定容；

[0077]1?

溴

?2?

硝基苯(内标)标准品：纯度99％，上海沃凯化学试剂有限公司；

[0078]

二氯甲烷、丙酮、正己烷、甲醇等均为色谱级；无水硫酸钠为优级纯；

[0079]

氦气、氮气：纯度均为99.999％；

[0080]

粒状硅藻土：孔径ar30

?

60目；

[0081]

石英砂：规格粒径0.5～1mm，便于研磨分散样品；

[0082]

实验用水为超纯水。

[0083]

(一)用全扫描方式下得到硝基苯化合物的混合标准溶液的总离子流图如图1所示，不同硝基苯类化合物的保留时间和特征离子如表1所示：

[0084]

表1不同硝基苯类化合物的保留时间、特征离子

[0085][0086]

(二)线性关系和检出限

[0087]

取8种硝基苯混标和五氯硝基苯混合标准溶液，用正己烷稀释并定容，配制成100μg/ml硝基苯类化合物混合使用液。分别取一定量的中间标准使用液至2ml进样瓶中，逐级稀释配制成质量浓度分别为1.0、2.0、5.0、10.0、20.0μg/ml的系列标准工作溶液,再加入一定量的1

?

溴

?2?

硝基苯(内标)使得内标浓度为10.0μg/ml。使用气相色谱

?

质谱仪按照色谱和质谱工作条件，按照浓度由低到高依次进样检测，以相对保留时间和标准质谱图或特征离子相比较进行定性，离子质谱图定量，以目标化合物与内标浓度的比值为横坐标，以目标化合物定量离子与内标定量离子峰面积的响应值为纵坐标，绘制标准曲线，结果见表2所示：

[0088]

表2硝基苯类化合物的标准曲线方程、相关系数

[0089][0090]

按照hj 168

?

2020《环境检测分析方法标准制修订技术导则》确定检出限，方法检出限(mdl)＝s

×

t

(n

?

1，0.99)

，其中，s为n次空白平行实验的标准偏差，自由度为n

?

1，置信度为99％时的t分布(单侧)方法测定下限：根据方法检出限，以4倍的检出限浓度，计算出方法测定下限。

[0091]

分别在20g土壤基质样品加入200μl硝基苯类化合物混标溶液(10μg/ml)，再加入10μl内标标准使用液(1000mg/l)，按照步骤s1

?

s8全程序分析测定7次，结果见表3。结论：测定平均值与mdl比值满足在3～5倍的范围，符合hj168

?

2020对方法检出限的要求，结果见表

4：

[0092]

表3计算重复测定的结果、平均值、标准偏差及检出限

[0093][0094]

表4判定测定的实验室检出限符合标准情况

[0095][0096]

(三)标准配制土壤样品的精密度及正确度

[0097]

取6份土壤冻干样品，加入100μl硝基苯类化合物混标溶液(10μg/ml)，再加入10μl内标标准使用液(1000mg/l)，加标后按标准方法步骤全程序测定6次，未加标的土壤样品检测结果为未检出，检测平均值、相对标准偏差(rsd)、相对误差结果列于下表5：

[0098]

表5标准配制样品加标正确度和精密度结果

[0099][0100]

由表5可知，硝基苯类化合物的测定结果的相对标准偏差范围为2.3％～6.6％，相

对误差范围为

?

39％～30％。

[0101]

取18份土壤冻干样品，进行低、中、高浓度加标试验，每组梯度浓度重复测定6次，分别加入100μl硝基苯类化合物混标溶液(10μg/ml)，50μl、200μl硝基苯类化合物混标溶液(100μg/ml)，再加入10μl内标标准使用液(1000mg/l)，测定平均值、相对标准偏差、加标回收率结果列于表6：

[0102]

表6土壤基质样品加标正确度和精密度结果

[0103]

[0104][0105]

由表6可知，土壤样品加标后硝基苯类化合物测定结果的相对标准偏差范围为4.7％～9.8％，平均加标回收率范围为60.2％～109％。土壤样品加标结果均表明该分析方法具有良好的精密度及准确度，图8为硝基苯类化合物加标质量均为5.00μg的土壤样品的总离子流色谱图。

[0106]

实施例一

[0107]

s1、采用powerprobe 9410型钻机专用土壤取样及钻井设备，采集某地块的柱状土壤样品：依次为杂填土、砂质土、粉质黏土、淤泥质黏土类型；

[0108]

s2、分别将这四类样品放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，冷冻干燥；

[0109]

s3、冻干样品放入研钵里研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g左右的过筛样品，转入研钵里，加入石英砂混匀成流沙状待用；

[0110]

s4、将制备好的土壤样品全部转移入加压流体的萃取池里，再加入100μl浓度为100mg/l的硝基苯标准使用液，在加压流体萃取仪用二氯甲烷：正己烷按体积比1:1萃取，设置萃取条件，收集萃取液；

[0111]

s5、氮吹浓缩：氮吹仪加热温度设置30℃，将萃取液浓缩至2ml，清洗收集瓶管壁和底部3次，再氮吹浓缩至2ml，待净化；

[0112]

s6、使用1g装硅酸镁小柱进行净化，(1)活化小柱：12ml的二氯甲烷洗脱柱子约6ml 2次，再用12ml的正己烷洗脱柱子约6ml2次；(2)上样：上述萃取液样品先淋洗一下壁，低温会冷凝样品，常温会慢慢复溶，萃取液1～2ml加入到柱床上，再用1ml正己烷清洗液洗壁3次至完全转移，柱子上的杂质不到底部没有穿透；(3)洗脱：12ml二氯甲烷洗脱，洗脱体积要加准分两次6ml洗脱，柱子杂质会下去移动，大部分杂质截留在柱子上为好，没有过度洗脱；

[0113]

s7、净化后的试液再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入100μl浓度为100mg/l的内标(1

?

溴

?2?

硝基苯)，并定容至1.0ml，上机待测；

[0114]

s8、使用气相色谱

?

质谱仪按仪器色谱和质谱工作条件建立标准曲线，分析待测样品。测定值均符合方法的回收率要求，测定数据见表7：

[0115]

表7不同类型的土壤样品加标回收率结果

[0116][0117]

可见，不同类型的土壤加标回收率符合方法验证的正确度要求60.2％～109％，并且在此方法下测定土壤中的硝基苯类化合物，可适合地块调查不同类型土壤的检测。

[0118]

实施例二

[0119]

s1、采用powerprobe 9410型钻机专用土壤取样及钻井设备，采集某地块的土壤样品，取某一层砂质土样品，现场混匀后四分法制成2份平行样，装入500ml棕色玻璃瓶中；

[0120]

s2、一份样品放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，冷冻干燥。

[0121]

s3、冻干样品放入研钵里研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g左右的过筛样品6份，转入研钵里，加入石英砂混匀成流沙状待用；

[0122]

s4、另一份样品称取20g左右的新鲜土壤样品6份，加入硅藻土研磨脱水，使样品与硅藻土研磨混匀成流沙状待用；

[0123]

s5、将制备好的12份土壤样品全部转移入加压流体的萃取池里，再加入100μl浓度为100mg/l的硝基苯标准使用液，在加压流体萃取仪用二氯甲烷：丙酮按体积比1:1萃取，设置萃取条件，收集萃取液；

[0124]

s6、氮吹浓缩：氮吹仪加热温度设置30℃，将萃取液浓缩至2ml，清洗收集瓶管壁和底部3次，再氮吹浓缩至2ml，待净化；

[0125]

s7、使用1g装硅酸镁小柱进行净化，(1)活化小柱：12ml的二氯甲烷洗脱柱子约6ml 2次，再用12ml的正己烷洗脱柱子约6ml2次；(2)上样：上述萃取液样品先淋洗一下壁，低温会冷凝样品，常温会慢慢复溶，萃取液1～2ml加入到柱床上，再用1ml正己烷清洗液洗壁3次至完全转移，柱子上的杂质不到底部没有穿透；(3)洗脱：12ml二氯甲烷洗脱，洗脱体积要加准分两次6ml洗脱，柱子杂质会下去移动，大部分杂质截留在柱子上为好，没有过度洗脱；

[0126]

s8、净化后的试液再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入100μl浓度为100mg/l的内标(1

?

溴

?2?

硝基苯)，并定容至1.0ml，上机待测；

[0127]

s9、使用气相色谱

?

质谱仪按仪器色谱和质谱工作条件建立标准曲线，分析待测样品。冻干土壤和新鲜土壤测定值结果均符合方法的回收率要求，测定数据见表8：

[0128]

表8冻干土壤和新鲜土壤样品加标回收率和相对标准偏差结果

[0129][0130]

可见，冻干土壤和新鲜土壤的加标回收率结果无显著性差异，均符合方法验证的正确度要求60.2％～109％和精密度要求不超过9.8％，但使用冻干土壤较直接使用新鲜土壤具有以下几个优点：

[0131]

(1)冻干土壤使用的石英砂价格在120元/kg,而硅藻土的价格在2400元/kg,硅藻土比石英砂的价格高了20倍，从经济成本考虑在不影响分析测试结果正确度和精密度的情况下，测定土壤中的硝基苯类化合物建议使用冻干土壤进行样品预处理除水，有很好的成本控制和经济效益；

[0132]

(2)使用冻干土壤，便于后续样品在研钵中的研磨，节省研磨时间；

[0133]

(3)称样量为脱水后的净重量，符合标准；

[0134]

(4)对土壤样品前期脱水后，给后续萃取液除水带来方便；

[0135]

(5)萃取溶剂不需要用到制毒丙酮，选用正己烷：二氯甲烷＝1:1的萃取液即可，安全环保。

[0136]

实施例三

[0137]

s1、采用powerprobe 9410型钻机专用土壤取样及钻井设备，采集某地块的土壤样

品，取某一层砂质土样品，现场混匀后四分法制成2份平行样，装入500ml棕色玻璃瓶中；

[0138]

s2、放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，冷冻干燥；

[0139]

s3、冻干样品放入研钵里研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g左右的过筛样品12份，转入研钵里，加入石英砂混匀成流沙状待用；

[0140]

s4、将制备好的12份土壤样品全部转移入加压流体的萃取池里，再加入100μl浓度为100mg/l的硝基苯标准使用液，其中6份样品在加压流体萃取仪用二氯甲烷：正己烷按体积比1:1萃取，另外6份样品在加压流体萃取仪用二氯甲烷：丙酮按体积比1:1萃取设置萃取条件，收集萃取液；

[0141]

s5、氮吹浓缩：氮吹仪加热温度设置30℃，将萃取液浓缩至2ml，清洗收集瓶管壁和底部3次，再氮吹浓缩至2ml，待净化；

[0142]

s6、使用1g装硅酸镁小柱进行净化，(1)活化小柱：12ml的二氯甲烷洗脱柱子约6ml 2次，再用12ml的正己烷洗脱柱子约6ml2次；(2)上样：上述萃取液样品先淋洗一下壁，低温会冷凝样品，常温会慢慢复溶，萃取液1～2ml加入到柱床上，再用1ml正己烷清洗液洗壁3次至完全转移，柱子上的杂质不到底部没有穿透；(3)洗脱：12ml二氯甲烷洗脱，洗脱体积要加准分两次6ml洗脱，柱子杂质会下去移动，大部分杂质截留在柱子上为好，没有过度洗脱；

[0143]

s7、净化后的试液再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入100μl浓度为100mg/l的内标(1

?

溴

?2?

硝基苯)，并定容至1.0ml，上机待测；

[0144]

s8、使用气相色谱

?

质谱仪按仪器色谱和质谱工作条件建立标准曲线，分析待测样品。两种萃取溶剂下(二氯甲烷：正己烷＝1:1和二氯甲烷：丙酮＝1:1)测定值结果均符合方法的回收率要求，测定数据见表9：

[0145]

表9不同萃取溶剂土壤样品加标回收率和相对标准偏差结果

[0146][0147]

可见，两种萃取溶剂下测定的土壤加标回收率结果无显著性差异，均符合方法验证的正确度要求60.2％～109％和精密度要求不超过9.8％，丙酮属于易制毒管控试剂，购买需要办证，采购起来相对比较麻烦，经上述数据验证在不影响分析测试结果正确度和精密度的情况下，测定土壤中的硝基苯类化合物建议使用正己烷和二氯甲烷作为萃取溶剂体系，能达到较好的效果。

[0148]

实施例四

[0149]

s1、采用powerprobe 9410型钻机专用土壤取样及钻井设备，采集某地块的土壤样品，取某一层砂质土样品，现场混匀后四分法制成2份平行样，装入500ml棕色玻璃瓶中；

[0150]

s2、放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，冷冻干燥；

[0151]

s3、冻干样品放入研钵里研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g左右的过筛样品12份，转入研钵里，加入石英砂混匀成流沙状待用；

[0152]

s4、将制备好的6份土壤样品全部转移入加压流体的萃取池里，再加入100μl浓度为100mg/l的硝基苯标准使用液，在加压流体萃取仪用二氯甲烷：丙酮按体积比1:1萃取设置萃取条件，收集萃取液；

[0153]

s5、将制备好的另外6份土壤样品全部转移入索式提取装置里，再加入100μl浓度为100mg/l的硝基苯标准使用液，在圆底烧瓶里加入体积比1:1的二氯甲烷：丙酮溶液100ml，再设置电热套温度为100℃，索式提取回流16～18小时；

[0154]

s6、氮吹浓缩：氮吹仪加热温度设置30℃，将萃取液浓缩至2ml，清洗收集瓶管壁和底部3次，再氮吹浓缩至2ml，待净化；

[0155]

s7、使用1g装硅酸镁小柱进行净化，(1)活化小柱：12ml的二氯甲烷洗脱柱子约6ml 2次，再用12ml的正己烷洗脱柱子约6ml2次；(2)上样：上述萃取液样品先淋洗一下壁，低温会冷凝样品，常温会慢慢复溶，萃取液1～2ml加入到柱床上，再用1ml正己烷清洗液洗壁3次至完全转移，柱子上的杂质不到底部没有穿透；(3)洗脱：12ml二氯甲烷洗脱，洗脱体积要加准分两次6ml洗脱，柱子杂质会下去移动，大部分杂质截留在柱子上为好，没有过度洗脱；

[0156]

s8、净化后的试液再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入100μl浓度为100mg/l的内标(1

?

溴

?2?

硝基苯)，并定容至1.0ml，上机待测；

[0157]

s9、使用气相色谱

?

质谱仪按仪器色谱和质谱工作条件建立标准曲线，分析待测样品。

[0158]

两种萃取方式下(索式提取和加压流体萃取)测定值结果均符合方法的回收率要求，测定数据见表10：

[0159]

表10不同萃取方式土壤样品加标回收率和相对标准偏差结果

[0160][0161]

由表10可见，两种萃取方式下测定的土壤加标回收率结果无显著性差异，但索式提取的rsd相对较低，样品重复性更加稳定，均符合方法验证的正确度要求60.2％～109％和精密度要求不超过9.8％，但索式提取会耗费大量有机溶剂，萃取过程繁琐、萃取时间长需要16～18h，加压流体萃取的时间大大缩短，仅在1个小时以内，经上述数据验证在不影响分析测试结果正确度和精密度的情况下，测定土壤中的硝基苯类化合物建议使用加压流体萃取作为萃取方式，能达到时间节省、溶剂节省的目的。

[0162]

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。技术特征：

1.一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、土壤样品采集与粗分：采集柱状土壤样品，并除去枝棒、叶片和石子等异物；s2、样品冷冻干燥：取粗分后的混匀样品，放入真空冷冻干燥仪中进行脱水，获得冻干样品；s3、样品制备：冻干样品放入研钵中研磨，挑去石子，然后过60目的金属筛，称取20g过筛后的土壤样品加入研钵中，再加入石英砂研磨成流沙状待用；s4、加压流体萃取：s41、将土壤和石英砂的混合样品转移到加压流体的萃取池里，取洁净的萃取池拧紧底盖，装入专用的玻璃纤维滤膜置于底部，顶部放置专用漏斗；s42、在漏斗中先加入上述制备好的土壤和石英砂的混合样品，然后加入石英砂至顶部预留1.0cm；s43、移去漏斗，拧紧顶盖，放入加压流体萃取仪，用二氯甲烷：正己烷按照体积比为1:1萃取，设置萃取条件，收集萃取液；s5、萃取液氮吹浓缩：在30℃下将萃取液浓缩至2ml，用一次性巴斯特滴管将浓缩液转移至具刻度浓缩器皿，并用体积比为1：1的二氯甲烷和正己烷溶剂将收集瓶底部冲洗2次，合并全部的浓缩液，再次氮吹浓缩至2ml；s6、浓缩液净化：使用1g 6ml硅酸镁小柱对浓缩液进行净化；s7、净化液浓缩：净化后的液体再次按照氮吹浓缩的步骤进行浓缩，加入内标物1

?

溴

?

硝基苯，并定容至1.0ml，混匀后转移至2ml样品瓶中，上机待测；s8、使用气相色谱

?

质谱仪按照色谱和质谱工作条件建立硝基苯类化合物的标准曲线，以及根据hj168

?

2020《环境检测分析方法标准制指定技术导则》确定硝基苯类化合物的方法检出限、相关系数、相对标准偏差范围和平均加标回收率，对土壤中硝基苯类化合物进行分析检测。2.根据权利要求1所述的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，其特征在于，在步骤s43中，所述萃取条件为：载体压力：0.8mpa；加热温度：100℃；萃取池压力：1450psi(1psi＝6.895kpa)；预加热平衡时间：5min；静态萃取时间：5min；溶剂淋洗体积：萃取池体积的60％；氮气吹扫时间：60s；静态萃取次数：2次。3.根据权利要求1所述的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，其特征在于，在步骤s8中，所述色谱工作条件包括：分流比：10∶1；进样口温度：280℃；柱温程序：初始温度50℃，以10℃/min的升温速率升温至250℃；所述质谱工作条件包括：溶剂延迟时间：3.5min；扫描范围：45～400da。4.根据权利要求1所述的一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，其特征在于，在步骤s6中，浓缩液净化的具体步骤包括：s61、活化小柱：先用12ml的二氯甲烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml，再用12ml的正己烷洗脱1g 6ml硅酸镁小柱2次，每次6ml；s62、上样：先用萃取液样品淋洗一下柱壁，再将1～2ml萃取液加入到柱床上，用1ml正己烷清洗液洗1g 6ml硅酸镁小柱柱壁3次至完全转移；s63、洗脱：准确采用12ml二氯甲烷洗脱，分2次洗脱，每次6ml，获得净化液。

技术总结

本发明公开了一种检测土壤中硝基苯类化合物的检测方法，包括以下步骤：S1、土壤样品采集与粗分；S2、样品冷冻干燥；S3、样品制备；S4、加压流体萃取；S5、萃取液氮吹浓缩；S6、浓缩液净化；S7、净化液浓缩；S8、建立硝基苯类化合物的标准曲线和确定硝基苯类化合物的方法检出限。本发明中，建立加压流体萃取

技术研发人员：王瑞 王利 杨毅 包苏英 叶静 高赛男 蔡阳勇 唐山凤

受保护的技术使用者：杭州中一检测研究院有限公司

技术研发日：2021.09.22

技术公布日：2021/12/30