气相色谱-质谱法测定土壤中苯胺及3,3'-二氯联苯胺

气相色谱-质谱法测定土壤中苯胺及3,3'-二氯联苯胺

王蕊

江苏通标环保发展科技有限公司  江苏  徐州  221000

摘要：应用气相色谱-质谱法测定土壤中苯胺及3,3'-二氯联苯胺。结果表明：土壤样品经过萃取、净化、浓缩后经气质联用仪检测，在1.0μg/mL～50.0μg/mL的范围内响应值呈现良好的线性关系，相关系数≥0.9992，当取样量为20.0g，定容体积为1.0mL，采用SIM方式测定时，方法检出限均为0.02mg/kg，相对标准偏差为0.86%～5.2%，加标回收率为80.0%～109%。该方法具有良好的精密度与准确度，能满足土壤质量标准测定土壤中苯胺、3,3'-二氯联苯胺的要求。

关键字：气相色谱-质谱法；苯胺；3,3'-二氯联苯胺；土壤

Determination of Aniline and 3,3 '- Dichlorobenzidine in Soil by Gas Chromatography-Mass Spectrometry（GCMS）

Abstract：Aniline and 3,3 '- Dichlorobenzidine in Soil was determinend by GCMS.The results showde that the samples of soil are extracted, purified and concentrated by GCMS.The method had a good linearity for Aniline and 3,3 '- Dichlorobenzidine in the range of 1.0μg/mL～50.0μg/mL,and the correlation coefficient （r） ≥ 0.9992,and when the sampling volume is 20.0g ,the constant volume is 1.0 mL and used for SIM method,the method detection limit of Aniline and 3,3 '- Dichlorobenzidine was 0.02mg/kg.The relative standard deviations were between 0.86%～5.2%,and recoveries ranged from 80.0% to109%.The method has good precision and accuracy,and is suitable for the Soil quality standard of Aniline and 3,3 '- Dichlorobenzidine in Soil .

Key words:GCMS；Aniline；3,3 '- Dichlorobenzidine；Soil

苯胺是最重要的胺类物质之一， 是生产农药的重要原料对环境有危害，对土壤、水体可造成污染。苯胺可经皮肤、消化道、呼吸道吸收，使机体失去携氧能力从而对心血管系统、中枢神经系统造成伤害。2017年10月27日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，苯胺在3类致癌物清单中。3,3'- 二氯联苯胺是偶氮染料的重要中间体，土壤中的3,3'-二氯联苯胺污染主要来源纺织、化工、造纸等行业，其大量进入环境会对人类健康构成威胁。长期接触3,3'-二氯联苯胺轻者会出现头疼、恶心、疲倦、失眠、呕吐、咳嗽等不良症状，重者则会导致膀胱癌、输尿管癌、肾癌等恶性疾病，且潜伏期长达20年之久。

2018年8月1日实施的土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）明确规定了苯胺、3,3-二氯联苯胺的限值标准，但是却没有现行国家标准，因此建立苯胺、3,3'-二氯联苯胺的检测方法很重要。

本文主要建立土壤中苯胺、3,3'-二氯联苯胺的检测方法，选择气质联用仪，进行定性、定量分析。质谱柱采用弱极性毛细管色谱柱DB-5MS，以分析检测苯胺、3,3'-二氯联苯胺在土壤中的含量，同时检出限满足土壤质量标准。

1 实验部分

1.1 方法原理

1.1.1方法原理

土壤中苯胺、3,3'-二氯联苯胺采用加压流体萃取法提取，根据样品基体干扰情况选择弗罗里硅土净化小柱对提取液净化、浓缩、定容，经气相色谱分离、质谱检测，根据保留时间、碎片离子质荷比及其丰度定性,内标法定量。

1.2样品前处理

1.2.1样品的萃取

准确称取20.0g样品，充分与硅藻士混合使其成分散颗粒状，装入萃取池，再加入适量的硅藻土，保证萃取池上端留有 0.5-1.0cm 的空间，盖上垫片，将其放入加压流体萃取装置中，用丙酮-二氯甲烷 （1:1）混合溶液进行萃取。萃取100℃，萃取压力1500 psi，静态萃取5 min，溶剂淋洗体积为60%池体积，氮气吹扫时间90s，循环萃取2次。

如果提取液存在明显水分，需要进一步过滤和脱水。在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜，加入约5g无水硫酸钠，将提取液过滤至浓缩器皿中。再用少量丙酮-二氯甲烷（1:1）混合溶剂洗涤提取容器3次，洗涤液并入漏斗中过滤，最后再用少量丙酮-二氯甲烷（1:1）混合溶剂 冲洗漏斗，全部收集至浓缩器皿中，待浓缩。

1.2.2样品的净化和浓缩

不是所有的样品都需要净化，洁净土壤样品萃取后萃取液澄清透亮可直接浓缩上机测定。

浓缩步骤：水温35℃条件下，开启氮气至溶剂表面有气流波动（避免形成气涡），二氯甲烷多次洗涤氮吹过程中已露出的浓缩器管壁，浓缩至2.0mL左右，停止浓缩待净化，洁净样品可直接用氮吹再浓缩至1.0mL左右，加入50μL的内标使用液（200μg/mL）定容至 1.0ml。 用一次性注射器转移至1.5mL 样品瓶中待上机。

净化步骤：弗罗里硅土柱（1000mg/6mL），将净化小柱固定在固相萃取装置上，用4mL二氯甲烷淋洗净化小柱，待柱充满后关闭流速控制阀浸润5 min，缓慢打开控制阀，在填料暴露于空气之前，关闭控制阀，弃去流出液。将浓缩后的提取液转移至小柱中，2mL二氯甲烷分三次洗涤浓缩器皿，洗液全部转入小柱中。缓慢打开控制阀，在填料暴露于空气之前关闭控制阀，加5mL二氯甲烷进行洗脱，缓慢打开控制阀待洗脱液浸满净化柱后关闭控制阀，浸润2 min，缓缓打开控制阀，继续加入5mL二氯甲烷，并收集全部洗脱液，待再次浓缩，浓缩步骤同洁净样品。

1.3 仪器设备及试剂

日本岛津GCMS-2020NX气质联用仪，具电子轰击（EI）电离源及AOC-20i+s自动进样器； Thermo 快速溶剂萃取仪（ASE-350）；上海那艾精密仪器有限公司圆形水浴氮吹仪（NAI-DCY-24Y）及方形固相萃取仪（NAI-FXCQT-24）；HP-5MS毛细管柱（30m×0.25mm×0.25µm）；弗罗里硅土柱（1000mg/6mL）。

二氯甲烷（HPLC），丙酮（HPLC），无水硫酸钠（分析纯，经450℃烘烤，保存在干燥器内），甲醇中 3,3'-二氯联苯胺溶液（BW900488-1000-A，1000 μg/mL，坛墨质检科技股份有限公司），甲醇中苯胺溶液（BW900503-1000-M，1000 μg/mL，坛墨质检科技股份有限公司），二氯甲烷中6种内标混标（80119QM，4000 μg/mL，坛墨质检科技股份有限公司），二氯甲烷中6种替代物混标（80064QM，4000 μg/mL，坛墨质检科技股份有限公司），二氯甲烷中十氟三苯基膦（DFTPP）（BW901234-1000-M，1000 μg/mL，坛墨质检科技股份有限公司）。

1.4 仪器测定条件

气相色谱仪：进样口温度：280℃，进样方式：不分流进样（0.75min），进样量：1.0μL，柱流量1.0 ml/min（恒流），柱温：40℃保持 5 min；以10 ℃/min 升温至150℃保持 3 min，再以15 ℃/min 升温至290℃保持 6.67min。

质谱EI源：离子源温度：280℃，接口温度：280℃，离子化能量：70eV，溶剂延迟时间：9.4min，采集方式：SIM模式。

2 结果分析

2.1 线性范围和方法检出限

取6个5mL容量瓶，预先加入2mL二氯甲烷，分别量取适量的苯胺和3,3'-二氯联苯胺标准使用液、替代物中间液和内标中间液，用二氯甲烷溶剂定容后混匀，配制成6个浓度点的标准系列。苯胺和3,3'-二氯联苯胺以及替代物的质量浓度均分别为1.0μg/mL、5.0μg/mL、8.0μg/mL、10.0μg/mL、20.0μg/mL、50.0μg/mL，内标质量浓度均为10.0μg/mL，对测定结果进行线性拟合。连续三天进样结果表明在1.0～50.0μg/mL的范围内均现行良好，相关系数均≥0.9992（见表1）。

根据文献[10] 按照试验方法对含有0.075mg/kg的苯胺及3,3'-二氯联苯胺的空白加标样品平行测定7次，计算样品的标准偏差（S）,根据公式计算方法检出限，检出限结果见表2

2.2 精密度和加标回收率

按照试验方法测定苯胺及3,3'-二氯联苯胺浓度为0.15，0.75和1.25mg/kg的模拟土壤样品（20.0g），平行测定六次，结果见表3

向未知土壤（20.0g）中加入20.0μg的苯胺及3,3'-二氯联苯胺，平行6份，得加标回收率结果见表4

由表3和表4可见，在试验条件下测定：苯胺样品RSD为1.9%～5.2%，加标回收率为88.0%～107%；3,3'-二氯联苯胺样品RSD为0.86%～4.0%，加标回收率为80.0%～109%。

3 结语

研究显示，气相色谱-质谱法测定土壤中苯胺的方法检出限为0.02μg/L，RSD为1.9%～5.2%，加标回收率为88.0%～107%；3,3'-二氯联苯胺的方法检出限为0.02μg/L，RSD为0.86%～4.0%，加标回收率为80.0%～109%，能满足测定土壤中苯胺及3,3'-二氯联苯胺的要求。

[参考文献]

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[10]生态环境部.环境监测方法标准制订技术导则：HJ168-2020[S].北京：中国环境科学出版社，2020.