土壤中苯并（α）芘的检测方法
阅读说明：本技术 土壤中苯并（α）芘的检测方法 (Method for detecting benzo (alpha) pyrene in soil ) 是由 王克超 宋鸽 杜晶晶 李慧娟 张俊龙 常建军 李梅 于 2020-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明提出了土壤中苯并(α)芘的检测方法,所述方法包括：将土壤置于具塞三角瓶中,加入无水硫酸钠和丙酮-正己烷混合溶液,在回旋振荡器上振荡提取2～6小时,以便得到提取液；将所述提取液进行过滤处理,收集滤液；将所述滤液进行旋转蒸发处理,期间加入正己烷,以便得到浓缩液；利用层析柱对所述浓缩液进行净化处理,以便得到净化液；对所述净化液进行液相色谱检测。本发明的检测方法可以准确地检测出土壤中的苯并(α)芘含量,操作简便,用时短,适于规模化应用。(The invention provides a method for detecting benzo (alpha) pyrene in soil, which comprises the following steps: placing the soil into a triangular flask with a plug, adding a mixed solution of anhydrous sodium sulfate and acetone-n-hexane, and performing oscillation extraction on a rotary oscillator for 2-6 hours to obtain an extracting solution; filtering the extracting solution, and collecting filtrate; carrying out rotary evaporation treatment on the filtrate, and adding n-hexane during the rotary evaporation treatment so as to obtain a concentrated solution; purifying the concentrated solution by using a chromatographic column so as to obtain a purified solution; and carrying out liquid chromatography detection on the purified liquid. The detection method can accurately detect the content of the benzo (alpha) pyrene in the soil, is simple and convenient to operate, short in time consumption and suitable for large-scale application.)
技术领域
本发明涉及环境领域。具体地，本发明涉及土壤中苯并(α)芘的检测方法。
背景技术
苯并芘又称苯并(α)芘，是一种常见的高活性间接致癌物。它经过呼吸或饮食进入体内后，很容易和人的DNA结合，扰乱了人体蛋白质的合成程序。它在DNA的活动中，扮演着一个“扳机”的角色：只要极为微量(纳克级别)的苯并(α)芘，就可改变DNA的结构、方向和功能；结合了苯并(α)芘的DNA，合成的细胞不再是正常细胞，而是肿瘤，也就导致了癌症。它在水体、土壤和作物中都容易残留，许多国家都进行过土壤中苯并(α)芘含量调查，残留浓度取决于污染原的性质与距离，在公路两旁的土壤中、炼油厂附近土壤中以及被煤焦油、沥青污染的土壤中苯并(α)芘的含量都不低。
然而，目前土壤中苯并(α)芘的检测方法仍有待研究。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了土壤中苯并(α)芘的检测方法，该方法可以准确地检测出土壤中的苯并(α)芘含量，操作简便，用时短，适于规模化应用。
本发明提出了一种土壤中苯并(α)芘的检测方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将土壤置于具塞三角瓶中，加入无水硫酸钠和丙酮-正己烷混合溶液，在回旋振荡器上振荡提取2～6小时，以便得到提取液；将所述提取液进行过滤处理，收集滤液；将所述滤液进行旋转蒸发处理，期间加入正己烷，以便得到浓缩液；利用层析柱对所述浓缩液进行净化处理，以便得到净化液；对所述净化液进行液相色谱检测。
发明人发现，土壤中杂质较多，容易阻碍苯并(α)芘与丙酮和正己烷的接触和提取，若直接将苯并(α)芘与丙酮和正己烷混合，提取效率偏低，导致检测结果偏低。为此，发明人利用回旋振荡器，使得土壤与丙酮和正己烷的接触更加充分，从而更加有利于提取出苯并(α)芘，保证检测结果的准确性。并且，提取过程的用时短，仅仅在2～6小时即可较为充分地将苯并(α)芘提取出来。由此，根据本发明实施例的土壤中苯并(α)芘的检测方法准确性强，操作简便，用时短，适于规模化应用。
根据本发明的实施例，上述土壤中苯并(α)芘的检测方法还可以具有下列附加技术特征：
根据本发明的实施例，基于1g所述土壤，所述丙酮-正己烷混合溶液的添加量为8～12mL，所述丙酮-正己烷混合溶液中丙酮与正己烷的体积比为1:1。
根据本发明的实施例，所述过滤处理包括：将玻璃漏斗上放置滤纸，滤纸上放置无水硫酸钠，将所述提取液加入到所述滤纸上，收集所述玻璃漏斗滤出的滤液。
根据本发明的实施例，所述层析柱选自弗罗里硅土小柱。
根据本发明的实施例，所述净化处理包括：向经过正己烷活化的弗罗里硅土小柱中加入所述浓缩液中，收集流出液至试管中；将二氯甲烷-正己烷溶液加入所述弗罗里硅土小柱中，收集并合并流出液；将合并的流出液于40～50℃氮气吹干至0.5～1.5mL，再加入乙腈浓缩，继续吹干至0.5～1.5mL，以便得到净化液。
根据本发明的实施例，所述液相色谱检测条件如下：色谱柱：C18色谱柱，尺寸为250nm×4.6mm，5μm；流动相：体积比为88:12的乙腈-水溶液；流速：1.0mL/min；荧光检测器：激发波长为384nm，发射波长为406nm；进样量：20μL；柱温：35℃。
另外，本发明提出了另一种土壤中苯并(α)芘的检测方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)称取土壤10g到具塞三角瓶中，加入无水硫酸钠和100mL体积比为1:1的丙酮-正己烷混合溶液，回旋振荡器振荡提取4h，提取出提取液；(2)在玻璃漏斗上垫一层玻璃纤维滤纸，加入5g无水硫酸钠，玻璃漏斗底下用旋转蒸发瓶收集，将所述提取液经所述无水硫酸钠和滤纸过滤进入到旋转蒸发瓶中，用所述丙酮-正己烷混合溶液洗涤具塞三角瓶和漏斗，合并液体并过滤至所述旋转蒸发瓶中，在45℃下旋转蒸发至1ml，加入5ml正己烷并浓缩至1ml，重复加正己烷和浓缩的操作3次，再浓缩至1ml，得到浓缩液；(3)用6ml正己烷活化弗罗里硅土小柱，待液面快流干时，将所述浓缩液加入小柱中，收集流出液至试管中，用正己烷清洗所述旋转蒸发瓶多次，最后用10ml体积比为1:1的二氯甲烷-正己烷混合溶液对所述小柱洗脱；将洗脱液收集到同一试管中，45℃下氮气吹干至1ml，加入3ml乙腈，再浓缩至1ml，重复加乙腈和浓缩的操作2次，使溶剂完全转化为乙腈，最后吹干并用乙腈定容至1ml，得到净化液；(4)将所述净化液进行液相色谱检测，条件如下：色谱柱：C18色谱柱，尺寸为250nm×4.6mm，5μm；流动相：体积比为88:12的乙腈-水溶液；流速：1.0mL/min；荧光检测器：激发波长为384nm，发射波长为406nm；进样量：20μL；柱温：35℃。由此，根据本发明实施例的土壤中苯并(α)芘的检测方法准确性强，操作简便，用时短，适于规模化应用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明实施例的色谱图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出了一种土壤中苯并(α)芘的检测方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将土壤置于具塞三角瓶中，加入无水硫酸钠和丙酮-正己烷混合溶液，在回旋振荡器上振荡提取2～6小时，以便得到提取液；将所述提取液进行过滤处理，收集滤液；将所述滤液进行旋转蒸发处理，期间加入正己烷，以便得到浓缩液；利用层析柱对所述浓缩液进行净化处理，以便得到净化液；对所述净化液进行液相色谱检测。
发明人发现，土壤中杂质较多，容易阻碍苯并(α)芘与丙酮和正己烷的接触和提取，若直接将苯并(α)芘与丙酮和正己烷混合，提取效率偏低，导致检测结果偏低。为此，发明人利用回旋振荡器，使得在土壤与丙酮和正己烷的接触更加充分，从而更加有利于提取出苯并(α)芘，保证检测结果的准确性。并且，提取过程的用时短，仅仅在2～6小时即可较为充分地将苯并(α)芘提取出来。由此，根据本发明实施例的土壤中苯并(α)芘的检测方法准确性强，操作简便，用时短，适于规模化应用。
根据本发明的实施例，基于1g土壤，丙酮-正己烷混合溶液的添加量为8～12mL，丙酮-正己烷混合溶液中丙酮与正己烷的体积比为1:1。发明人经过大量实验得到丙酮-正己烷混合溶液的组成及其添加量，由此，可以充分地提取出土壤中的苯并(α)芘，保证检测结果的准确性。
根据本发明的实施例，过滤处理包括：将玻璃漏斗上放置滤纸，滤纸上放置无水硫酸钠，将提取液加入到滤纸上，收集玻璃漏斗滤出的滤液。由此，可以有效地除去杂质，其中，无水硫酸钠可以有效去除样品提取液中的水分，避免其对后续实验造成影响。
根据本发明的实施例，层析柱选自弗罗里硅土小柱。发明人基于浓缩液的组成，对多种层析柱进行研究分析，发现采用弗罗里硅土小柱可以有效地除去杂质，避免其对后续色谱检测造成影响，保证检测结果的准确性。
根据本发明的实施例，净化处理包括：向经过正己烷活化的弗罗里硅土小柱中加入所述浓缩液中，收集流出液至试管中；将二氯甲烷-正己烷溶液加入弗罗里硅土小柱中，收集并合并流出液；将合并的流出液于40～50℃氮气吹干至0.5～1.5mL，再加入乙腈浓缩，继续吹干至0.5～1.5mL，以便得到净化液。由此，可以有效地除去杂质，避免其对后续色谱检测造成影响，保证检测结果的准确性。
根据本发明的实施例，液相色谱检测条件如下：色谱柱：C18色谱柱，尺寸为250nm×4.6mm，5μm；流动相：体积比为88:12的乙腈-水溶液；流速：1.0mL/min；荧光检测器：激发波长为384nm，发射波长为406nm；进样量：20μL；柱温：35℃。发明人经过大量实验得到上述液相色谱检测条件，由此，可以准确地检测出苯并(α)芘，避免其他杂质造成干扰。
另外，本发明提出了另一种土壤中苯并(α)芘的检测方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)称取土壤10g到具塞三角瓶中，加入无水硫酸钠和100mL体积比为1:1的丙酮-正己烷混合溶液，回旋振荡器振荡提取4h，提取出提取液；(2)在玻璃漏斗上垫一层玻璃纤维滤纸，加入5g无水硫酸钠，玻璃漏斗底下用旋转蒸发瓶收集，将所述提取液经所述无水硫酸钠和滤纸过滤进入到旋转蒸发瓶中，用所述丙酮-正己烷混合溶液洗涤具塞三角瓶和漏斗，合并液体并过滤至所述旋转蒸发瓶中，在45℃下旋转蒸发至1ml，加入5ml正己烷并浓缩至1ml，重复加正己烷和浓缩的操作3次，再浓缩至1ml，得到浓缩液；(3)用6ml正己烷活化弗罗里硅土小柱，待液面快流干时，将所述浓缩液加入小柱中，收集流出液至试管中，用正己烷清洗所述旋转蒸发瓶多次，最后用10ml体积比为1:1的二氯甲烷-正己烷混合溶液对所述小柱洗脱；将洗脱液收集到同一试管中，45℃下氮气吹干至1ml，加入3ml乙腈，再浓缩至1ml，重复加乙腈和浓缩的操作2次，使溶剂完全转化为乙腈，最后吹干并用乙腈定容至1ml，得到净化液；(4)将所述净化液进行液相色谱检测，条件如下：色谱柱：C18色谱柱，尺寸为250nm×4.6mm，5μm；流动相：体积比为88:12的乙腈-水溶液；流速：1.0mL/min；荧光检测器：激发波长为384nm，发射波长为406nm；进样量：20μL；柱温：35℃。由此，根据本发明实施例的土壤中苯并(α)芘的检测方法准确性强，操作简便，用时短，适于规模化应用。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
在该实施例中，按照下列方法检测土壤中苯并(α)芘含量：
1、称取土壤10g(精确到0.001g)到具塞三角瓶中，加入适量无水硫酸钠，加入100mL丙酮-正己烷(1:1)混合溶液，回旋振荡器振荡提取4h，提取出提取液；
2、在玻璃漏斗上垫一层玻璃纤维滤纸，加入5g无水硫酸钠，玻璃漏斗底下用旋转蒸发瓶收集，将提取液经无水硫酸钠和滤纸过滤进入到旋转蒸发瓶中，用丙酮-正己烷(1:1)混合溶液洗涤具塞三角瓶和漏斗，合并液体至同一旋转蒸发瓶中，在45℃下旋转蒸发至1ml，加入5ml正己烷并浓缩至1ml，重复加正己烷和浓缩的操作3次，再浓缩至1ml，得到浓缩液；
3、用6ml正己烷活化弗罗里硅土小柱，待液面快流干时，将浓缩液加入小柱中，收集流出液至试管中，用正己烷清洗旋转蒸发瓶数次，最后用10ml二氯甲烷-正己烷(1:1)溶液洗脱，将洗脱液收集到同一试管中，45℃下氮气吹至1ml，加入3ml乙腈，再浓缩至1ml，重复加乙腈和浓缩的操作2次，将溶剂完全转化成乙腈，继续吹干，准确定容至1ml，得到净化液；
4、将净化液进行液相色谱检测，条件如下，色谱图参见图1。
色谱柱：C18色谱柱(250nm×4.6mm，5μm)或其他性能相当者；
流动相：乙腈：水＝88:12；
流速：1.0mL/min；
荧光检测器：激发波长为384nm，发射波长为406nm；
进样量：20μL；
柱温：35℃。
检出限
(1)吸取苯并(a)芘标准物质，配成浓度为0ng/ml、0.5ng/ml、1ng/ml、5ng/ml、10ng/ml、20ng/ml的标准品。
(2)分别利用实施例1的方法对不同浓度标准品进行检测。
以目标峰的峰面积为纵坐标(y)，苯并(a)芘的浓度为横坐标(x)，绘制标准曲线，Y＝67733.8581X+11531.4504，R2＝0.99911。逐级稀释法分析方法的检出限和定量限，根据信噪比为3的峰响应值，得出方法检出限，根据信噪比为10的峰响应值，得出方法的定量限。结果见表1，可以看出，实施例1可以检测较低浓度的待测物。
表1检出限
实施例1
检测限(μg/kg)
0.1
定量限(μg/kg)
0.3
回收率
在待测样品中加入已知量的苯并(α)芘，再将其利用实施例1的方法进行检测，确定回收率。
结果如表2所示，可以看出，其回收率在90～100％范围内，符合国标要求。
表2回收率
添加浓度(μg/kg)
检测结果(μg/kg)
回收率％
实施例1
0.5
0.495
99.0
实施例2
0.1
0.0928
92.8
实施例3
2
1.93
96.5
精密度
以回收率测定中的实施例1、2和3的6组平行实验结果计算相对标准偏差。结果如表3所示，可以看出，其精密度较高，灵敏度高。并且，整个操作用时较短。
表3精密度
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。