简便快速的样品前处理方法结合全二维气相色谱-质谱法用于土壤中多环芳烃的分析检测

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are one of the typical kinds of persistent organic pollutants (POPs), which have the features of semi-volatile, high toxicity, refractory and bioaccumulation. PAHs broadly exist in the environment, especially in soils. Therefore, development of analytical methods for the determination of PAHs in soils is significant. Although the rapid development of analytical instruments offers the possibility of detecting trace amount of PAHs in complex soils, sample pretreatment processes are still unavoidable, which remain the most time-consuming, labor consumption and important key steps in the entire analysis process. In this project, by combining the advantages of comprehensive two-dimensional gas chromatography, we will develop simple and rapid sample preparation methods for the analysis of PHAs in soils. Fast and efficient extraction technologies, such as accelerated solvent extraction and microwave-assisted extraction will be applied, while simple and effective purification methods, such as magnetic solid phase extraction and QuEChERS methods are also being employed. Compared with the traditional sample preparation method, the developed method will simplify the experiment procedures, which not only save a lot of organic solvents, but also effectively reduce the labor intensity of analytical workers, of great significance for environmental analysts who need to deal with a large number of soil samples.

多环芳烃是一类典型的持久性有机污染物，具有半挥发性，高毒性，难降解，生物积累效应等特点。土壤是PAHs的重要载体，大多数PAHs存在于土壤中。因而发展土壤中PAHs的分析检测方法具有重要意义。虽然分析仪器的快速发展已为土壤中痕量PAHs的检测提供了可能，然而样品前处理过程仍旧必不可少，该过程是PAHs检测中最费时，最耗力以及最关键的操作步骤。因此本项目将结合全二维气相色谱-质谱法峰容量大，分析速度快等优势，发展简便快速的样品前处理方法用于复杂土壤中PAHs的分析检测。其中样品萃取方法拟考察加速溶剂萃取和微波辅助萃取等快速高效的抽提技术，而样品净化方法将采用磁固相萃取、QuEChERS等简单有效的净化方法。相比于传统的样品前处理方法，该方法的开发将简化土壤中PAHs分析检测的样品前处理步骤，不仅可以节约大量试剂成本，而且可以有效减少劳动时间，对于需要处理大量土壤样品的环境工作者具有重要意义。

多环芳烃（PAHs）是持久性有机污染物中的一类，通常具有疏水性强，化学性质稳定，难以降解等特点。许多PAHs都是已知的或潜在的致癌致畸物质，并且已被列为优先控制污染物。它们主要来源于可燃性材料的不完全燃烧或热分解，以及石油化工产业的泄漏及排放等，该来源及性质决定了它们广泛存在于空气、水体以及土壤等环境中，并且会通过一系列的迁移转化过程进入到人类的食物中，特别是脂类食品（如食用油等），进而对人类的健康造成巨大威胁。而存在于环境中的PAHs最终都可能会直接进入土壤或通过大气沉降、降雨降雪等过程进入土壤。据报道环境中90%的PAHs都存在于表层土壤中。因而发展土壤中PAHs的分析检测方法具有重要意义。虽然分析仪器的快速发展已为土壤中痕量PAHs的检测提供了可能，然而样品前处理过程仍旧必不可少，该过程是PAHs检测中最费时，最耗力以及最关键的操作步骤。因此本项目主要以发展简便快速的样品前处理方法用于复杂土壤中PAHs的分析检测为目的。首先分别制备苯基修饰的磁性介孔硅球以及聚二乙烯基苯修饰的磁性微球，结合加速溶剂萃取和气相色谱-质谱建立了基于磁固相萃取的样品前处理技术在土壤中PAHs的检测应用。其次我们首次将金属有机骨架用于净化土壤提取液中的PAHs，其净化效果优于现有的PSA净化方法。最后将上述新建立的分析方法用于城市道路路边土壤、校园内土壤、农田土壤以及工厂附近土壤中PAHs的分析检测，都获得满意的分析结果。相比于传统的样品前处理方法，这些方法的开发将简化土壤中PAHs分析检测的样品前处理步骤，不仅可以节约大量试剂成本，而且可以有效减少劳动时间，对于需要处理大量土壤样品的环境工作者具有重要意义。