土壤中硝基苯提取检测方法的建立及其残留动态的研究

土壤中硝基苯提取检测方法的建立及其残留动态的研究

论文摘要

据统计,全球每年排放到环境中的硝基苯类化合物约为3万吨,而且随着现代化学工业的发展,硝基苯的全球需求量正以每年3.1%的速率增长。因此,通过各种途径进入到环境中硝基苯的数量也会越来越多,对环境的污染将日益严重。被硝基苯污染的河流对流经区域将造成严重的生态危害。随灌溉进入农田中的硝基苯,会污染农田土壤,杀死土壤微生物,破坏土壤结构,导致土壤环境恶化,经植物富集,将严重危害人体健康。此类情况,在世界各硝基苯、苯胺生产地均有发生。2005年松花江水污染,对沿江农田土壤及生态环境造成了严重危害。水污染治理过程中发现,测定水中硝基苯的方法较普及,但土壤中硝基苯检测方法报道较少,且已有方法繁琐,对仪器设备要求较高,难以满足现代残留分析要求。针对这一问题,希望通过本研究建立一种较为可靠的土壤中硝基苯提取检测方法,并用所建立方法对土壤中硝基苯的残留动态进行研究,为农业生产及环保部门治理土壤污染提供理论依据。本论文利用GC-MS联用技术进行了以下四个方面的研究:(1)土壤中硝基苯的GC-MS仪器检测条件;(2)土壤中硝基苯的提取技术;(3)利用C18小柱净化硝基苯提取液时的固相萃取条件;(4)利用所建立方法对土壤中硝基苯的残留动态进行研究。研究结果主要包括以下几个方面:1.土壤中硝基苯检测的气相色谱条件如下:载气:高纯氦气(99.999%);柱前压48.1KPa;柱流量1.80ml·min-1;柱温120℃;进样口温度250℃;进样方式:分流进样,分流比10:1;进样量1.0μl。2.土壤中硝基苯检测的质谱条件如下:离子源温度200℃;接口温度250℃;电离方式EI;电离能量70eV;采集方式SIM;外标法峰面积定量;溶剂切除时间3.0min;调谐方式:自动调谐。3.硝基苯提取的最优条件:实验选定超声波作为提取的辅助手段,选定丙酮/正己烷(V:V╱1:1)作为提取溶剂,提取溶剂用量20.0ml,提取温度30.0℃,提取时间15.0min,反复提取三次。4.固相萃取的最优条件:活化后的固相萃取小柱,用含10%的甲醇水溶液上样,用含50%的甲醇水溶液5.0ml淋洗杂质,而后用二氯甲烷5.0ml洗脱分析物,整个过程控制液体过柱速度为1.0ml·min-1。5.通过实验建立起来的提取检测方法回收率为83.0%~93.9%,方法精密度为1.80%~4.04%,方法检测限为0.0016mg·kg-1。6.土壤条件对硝基苯残留影响明显,其中土壤含水量对硝基苯残留影响最大。其中,土壤含水量14%时,硝基苯半衰期4.9天;土壤含水量17%时,半衰期3.8天;土壤含水量20%时,半衰期1.9天。7.土壤温度对硝基苯残留也有较大影响。土壤温度4℃时,半衰期6.5天;土壤温度15℃时,半衰期4.4天;土壤温度25℃时,半衰期3.2天。8.土壤pH值对硝基苯残留有较大影响,土壤pH值4.5时,半衰期7.2天;土壤pH值7.0时,半衰期5.4天;土壤pH值9.5时,半衰期3.6天。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 1.1 研究对象
  • 1.1.1 理化性质
  • 1.1.2 硝基苯污染的危害性
  • 1.1.3 硝基苯对环境的污染
  • 1.2 有机污染物残留分析前处理技术
  • 1.2.1 超声波辅助萃取技术(UAE)
  • 1.2.2 微波辅助萃取技术(MAE)
  • 1.2.3 固相萃取技术(SPE)
  • 1.2.4 固相微萃取技术(SPME)
  • 1.2.5 超临界流体萃取技术(SFE)
  • 1.3 常见有机污染物残留检测技术
  • 1.3.1 气相色谱法(GC)
  • 1.3.2 液相色谱法(LC)
  • 1.3.3 毛细管电泳(CE)
  • 1.3.4 气相色谱-质谱法(GC-MS)
  • 1.3.5 液相色谱-质谱法(LC-MS)
  • 1.4 我国现有的硝基苯提取检测技术
  • 1.5 研究的目的和意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 供试土壤预处理
  • 2.2 仪器和设备
  • 2.3 药品和试剂
  • 2.4 GC-MS分析条件
  • 2.4.1 气相色谱工作条件的摸索
  • 2.4.2 气相色谱工作条件
  • 2.4.3 质谱分析条件
  • 2.5 研究方法
  • 2.5.1 标准曲线绘制
  • 2.5.2 硝基苯污染土样制备
  • 2.5.3 硝基苯的预提取方法
  • 2.5.4 固相萃取方法的建立
  • 2.5.5 样品前处理方法摸索实验
  • 2.5.6 方法建立后的标准曲线及检测限
  • 2.5.7 方法的精密度和回收率实验
  • 2.5.8 土壤条件对硝基苯残留动态的影响
  • 2.5.9 数据处理方法及公式
  • 3 结果与分析
  • 3.1 硝基苯标准溶液进样量与峰面积相关性的确定
  • 3.2 色谱质谱图
  • 3.3 固相萃取方法的建立
  • 3.3.1 固相萃取小柱的活化
  • 3.3.2 上样溶液强度的确定
  • 3.3.3 杂质淋洗液的选择
  • 3.3.4 洗脱液的确定
  • 3.3.5 确定的固相萃取方法
  • 3.4 样品前处理方法筛选实验结果
  • 3.4.1 不同提取溶剂对回收率的影响
  • 3.4.2 不同提取溶剂用量对回收率的影响
  • 3.4.3 不同提取温度对回收率的影响
  • 3.4.4 不同提取时间对回收率的影响
  • 3.5 确定的硝基苯提取方法
  • 3.6 确定的土壤中硝基苯前处理方法
  • 3.7 方法建立后的标准曲线及检测限
  • 3.8 方法的精密度及回收率
  • 3.9 土壤中硝基苯残留动态
  • 3.9.1 土壤含水量对硝基苯残留动态的影响
  • 3.9.2 土壤温度对硝基苯残留动态的影响
  • 3.9.3 土壤pH值对硝基苯残留动态的影响
  • 4 讨论
  • 4.1 土壤中硝基苯残留检测技术
  • 4.2 超声波辅助萃取技术在样品前处理中的应用
  • 4.3 固相萃取作为净化手段的探讨
  • 4.4 气相色谱质谱联用技术在残留分析中的应用
  • 4.5 硝基苯在土壤中的残留动态
  • 5 结论
  • 5.1 土壤中硝基苯检测的气相色谱条件
  • 5.2 土壤中硝基苯检测的质谱条件
  • 5.3 硝基苯提取时的最优条件
  • 5.4 固相萃取的最优条件
  • 5.5 方法的回收率、精密度及检测限
  • 5.6 土壤含水量对硝基苯残留的影响
  • 5.7 土壤温度对硝基苯残留的影响
  • 5.8 土壤pH值对硝基苯残留的影响
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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