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液相色谱测定土壤中的苯胺类污染物
摘要：试验建立了土壤中苯胺类污染物的液相色谱测定方法,方法线性关系很好，7种苯胺类成分的检出限在0.1ug／kg-0.5 ug／kg之间，空白加标试验的相对标准偏差RSD在1.9％ -4.9％之间，基质加标回收率在64.1％ ～92.8％ 之间。实际样品的测定结果表明该方法分离效果好，能够满足土壤中苯胺类分析的要求。
土壤污染是当前人类面临的一个极为重要的、全球性的环境问题之一。土壤中污染物主要包括重金属、有机污染物、放射性物质、过量的氮(N)、磷(P)以及病原菌等，它们对粮食安全和人类生存环境产生胁迫。其中，苯胺类化合物是土壤中常有的有机污染物。苯胺类化合物常见于印染、制药等土壤中，苯胺类是一种重要的有机化工原料，环境中的苯胺主要来源于橡胶、印染、制药、塑料、陶器上釉等工艺生产过程。环境中苯胺的残余量已引起人们的极大关注，早已将其列人优先监测的污染物。其中，美国、日本等国把苯胺类列入主要监测项目或优先监测污染物的黑名单 。因此，建立简单、快速、灵敏、有效的苯胺类测定方法十分必要。
苯胺、硝基苯胺和二硝基苯胺有3种异构体：邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺、2，4一二硝基苯胺、2，6一二硝基苯胺、3，5一二硝基苯胺等是印染、橡胶、制药、塑料和油漆等的原料，是染料工业的中间体。这几种化合物可通过呼吸道、消化道而摄人体内，使氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白影响组织细胞供氧而造成内窒息，且被认为对人体有很强的致癌性。因此，苯胺类化合物对环境的污染一直被人们所关注，在我国苯胺类化合物也被列为环境中的重点污染物，并制定了最高容许排放浓度。
苯胺类化合物的测定在国家环保局所编的《水和土壤监测分析方法》一书中是采用“萘乙二胺偶氮光度法”，该方法具有简便、精密度和准确度好的优点，不足的是该方法只能分析总的苯胺类化合物，无法确定每种化合物的含量，而液相色谱就弥补了此不足，可以快速、准确的测定每种化合物的含量。在《水和土壤监测分析方法》第四版中采用的苯胺类液相色谱法C中，使用的是乙酸铵缓冲液和甲醇做流动相，能测定5种苯胺类污染物。1998年李瑞琴用69％正己烷、30％二氯甲烷和1％异丙醇做流动相测定了苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺等4种苯胺类污染物。
1 实验部分
1．1 仪器和试剂
1．1．1 仪器
美国Agilent公司的1200液相色谱仪；
色谱柱：Ultimate XB-C18 4.60×250mm,5 um .Part Number 00201-31043
Serial Number 211302350.
1．1．2 试剂
1) 苯胺、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺、2，4一二硝基苯胺、
2，6一二硝基苯胺、3，5一二硝基苯胺为色谱纯标样。
2) 二氯甲烷、丙酮、乙睛等均为色谱纯试剂。
3) 氢氧化钠、盐酸均为分析纯试剂。
4) 无水硫酸钠为分析纯试剂，用前在马弗炉中350烘4 h。
5) 氟罗里硅土100～200目色层分析用，进口分装，400℃下烘2h，置干燥器中备用。
1．2 样品制备
1．2．1 土样预处理
将土壤样品风干、研磨后过筛，称取土壤20g，加适量硅藻土拌匀，填人萃取池中，若萃取池中仍有空间，则用硅藻土填满,萃取。取下样品萃取液，于38℃用氮吹仪进行浓缩至lmL，待净化。
1．2．2 样品净化
苯胺类的预分离和浓缩：称取含水量10％的氟罗里硅土6g，制成环巳烷浆液，湿法装入内径为lOmm的玻璃柱中，新装好的色谱柱应用二氯甲烷和丙酮冲洗数次，然后将预浓缩过的萃取液通过此玻璃柱，再用2mL的环巳烷洗K—D浓缩瓶三次并通过层析柱，用30mL二氯甲丙酮洗脱液浸泡层析柱，再用30mL洗脱液洗脱柱中苯胺类，全部洗脱液接入氮吹瓶中于氮吹仪中浓缩定容到预定体积1mL，用Welchrom Syringe Filter Nylon 13mm 0.45um (Part Number:00802-02202,Lot Number:140108)过滤器对浓缩样品进行过滤，将此萃取液按下面色谱分析条件进行分析测定。
1．3 色谱分析条件
流动相为70％0．05mol／L乙酸胺缓冲液加30％乙睛，流速为0．8 mL／min；紫外检测器，鉴定波长为285 nm；进样量10 uL。色谱柱温l6℃。
1．4 标准曲线的绘制
首先以甲醇为溶剂将苯胺类7种单标用重量法配制，充分溶解后，再分别量取一定体积混合成中间储备液后逐级稀释后液浓度见表1。
表1 苯胺类各成分混标的浓度
苯胺 | 邻硝基苯胺 | 间硝基苯胺 | 2,6-二硝基苯胺 | 3,5-二硝基苯胺 | 对硝基苯胺 | 2,4-二硝基苯胺 |
8.00 | 5.20 | 6.20 | 10.07 | 8.80 | 7.85 | 7.63 |
4.00 | 2.60 | 3.11 | 3.80 | 4.40 | 3.92 | 3.82 |
0.82 | 0.53 | 0.63 | 0.75 | 0.88 | 0.78 | 0.76 |
0.17 | 0.10 | 0.12 | 0.15 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
0.08 | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.09 | 0.06 | 0.08 |
将以上苯胺类标准液依次测定后，绘制标准曲线见表2。
表2 苯胺类各成分标准曲线
苯胺类成分 | 标准曲线 | 相关系数 |
苯胺 | y=10.14x+0.2180 | 0.9999 |
邻硝基苯胺 | y=32.00x+0.4730 | 0.9999 |
间硝基苯胺 | y=23.04+0.2886 | 0.9998 |
2,6-二硝基苯胺 | y=10.90x+0.3597 | 0.9996 |
3,5-二硝基苯胺 | y=15.32x+0.3326 | 0.9998 |
对硝基苯胺 | y=6.097x+0.1444 | 0.9999 |
2,4-二硝基苯胺 | y=14.50x+0.3369 | 0.9997 |
1．5 定性和定量计算
利用保留时间定性，利用苯胺类混合标准样品做为外标，利用峰面积进行定量计算。
2 结果和讨论
2．1 色谱条件的确定
2．1．1 流动相的选择
在《水和土壤监测分析方法》第四版中采用的苯胺类液相色谱法中，使用的是乙酸铵缓冲液和甲醇做流动相，能测定5种苯胺类污染物，但在测定7种苯胺类异构体时用上述Welch 月旭色谱柱不能将2，4一二硝基苯胺、2，6一二硝基苯胺和3，5一二硝基苯胺异构体完全分开，其色谱图如图1中5与6号峰所示，在采用乙酸铵缓冲液和乙睛做流动相后可以将这三个峰完全分开，其色谱图见图2。因此选择70％0．05mol／L乙酸铵缓冲液加30％乙睛做流动相。
图l 65％0．05mol／L乙酸铵缓冲液和35％ 甲醇流动相
(1一苯胺、2一邻硝基苯胺、3一间硝基苯胺、4一对硝基苯胺、5— 2，4一二硝基苯胺、6—2，6一二硝基苯胺与7—3，5一二硝基苯胺)
图2 70％ 乙酸铵缓冲液和30％ 乙睛流动相
(1一苯胺、2一邻硝基苯胺、3一间硝基苯胺、4一对硝基苯胺、5— 2，4一二硝基苯胺、6—2，6一二硝基苯胺、7—3，5一二硝基苯胺)
2．1．3 柱温的选择
在常温下，图2中6号与7号峰相隔很近，容易受干扰峰的影响，为使这两个峰分得远些，同时参考了本地气温的变化规律，故选择16℃作为该色谱柱的适宜温度。
2．1．4 准确度、精密度和检出限
依据美国EPA SW一846中规定的方法检出限，连续分析7个接近检出限浓度的实验室空白加标样品，分别在7个20g空白土壤中加入苯胺类混标，计算其标准偏差S，再依据公式MLD=St( n-1,0.99)计算出检出限，在99％的置信区间，7个分析值的偏差均非常小，S=0.012-0.032，此时，t（6．0．99)=3.143，其中，为
t( n-1,0.99)是置信度为99％、自由度为n一1时的t值；其中n为重复分析的样品数。
经实验确定，取7个20g空白土壤，分别进行7次低浓度加标回收测定，加标量为表1中浓度按苯胺类混标100uL的平均加标回收率为63.8％ -92.7％，相对标准偏差(RSD)≤4．8％。其检出限与回收率结果见表3。
表3 精密度、加标回收率与检出限(n=7)
苯胺类 | 平均回收率/% | (x 图3 空白土壤苯胺类液相测定色谱
图4 土壤苯胺类液相测定色谱图 参考文献 [1]依滋麦夫H．环境中常见污染物(第三辑)[M]．北京：中国环境科学出版社，1989． [2]李瑞琴，高压液相色谱法测定度水中的苯胺和硝基苯胺[J]．环境科学研究，1998，l1(6)：34—36． [3]薛金风、马彦涛、吴奇潘。等．用流动注射在线富集分离荧光分光光度计测定垃圾渗出液中的苯胺[J]．分析测试学报，2000，19(2)：67-69． 为您推荐
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