摘要

土壤是Z常見的基質(zhì)之一，其中存在半揮發(fā)性有機(jī)化合物 (SVOC)。 從土壤中提取這些化合物可能是一個(gè)漫長而乏味的過程。EDGE? 是一個(gè)革命性且簡單的系統(tǒng)用于多種提取，包括從土壤中快速提取 SVOC。Q- Cup? 技術(shù)結(jié)合了加壓流體萃取 (PFE) 和分散固相萃取 (dSPE) 工藝，同時(shí)也易于組裝。Q-Cup 以其獨(dú)特的開孔概念，產(chǎn)生分散效果并促進(jìn)快速提取和過濾。 EDGE 提供快速、簡單和高效的萃取，同時(shí)符合 EPA 3045A。

簡介

半揮發(fā)性有機(jī)化合物 (SVOC) 是揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC) 的一個(gè)子集，具有比 VOC 高的分子量和更高的沸點(diǎn)。 之中這些化合物是多環(huán)芳烴 (PAH)、鄰苯二甲酸鹽、增 塑劑、多氯聯(lián)苯 (PCB) 和多溴聯(lián)苯醚 (PBDE)。 由于它們在環(huán)境中的持久性和對人體的毒性，其中許多化合物已被禁用。 長期接觸這些化合物，尤其是在室內(nèi)，引起了公眾健康問題，促使美國環(huán)保署將其歸類為有害空氣污染物 (HAP)。 此類別下的化合物可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的健 康影響，例如：過敏、哮喘、內(nèi)分泌和甲狀腺紊亂、生殖毒性、胎兒和兒童發(fā)育遲緩，甚至癌癥。 SVOC 由具有多種化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征的化合物組成。這些差異使得使用一種方法有效提取所有目標(biāo)分析物變得具有挑戰(zhàn)性。此外，要從中提取 SVOC  的土壤基質(zhì)通常包含多種成分，這增加了提取的復(fù)雜性。 EDGE 自動溶劑萃取系統(tǒng)能夠處理這些問 題，并使用單一、簡單的方法有效地從復(fù)雜基質(zhì)中提取一組困難的分析物。 傳統(tǒng)方法，如索氏法，耗時(shí)且使用大量溶劑。其他自動化方法通常需要繁瑣的樣品制備和復(fù)雜樣品架的組裝。相比之下，EDGE 提供了一種新的自動化方法，該方法耗時(shí)較少且使用少溶劑。EDGE 樣品架 Q-Cup 也更易于組裝，僅由兩個(gè)組件組成，可在幾秒鐘內(nèi)制備樣品。由于它們的持久性，SVOCs 由于其持久性而在我們的環(huán)境中積累和集中。為確保我們的健康和安全，需要按照 EPA 3545A 等政府法規(guī)準(zhǔn)確高效地提取這些化合 物。EDGE 符合 EPA 3545A：在土壤、粘土、沉積 物、淤泥和廢棄固體中提取不溶于水或微溶于水的揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物。EDGE 優(yōu)化了該過程，提供經(jīng)過過濾、冷卻并在 20 分鐘內(nèi)準(zhǔn)備好用于分析的提取物。

材料和方法

試劑

清潔粘土、硫酸鈉和硅酸鎂載體購自 Sigma Aldrich。硫酸鈉在CEM Phoenix 微波馬弗爐中在 400 °C 下烘烤。土壤 CRM 中的 BNA 購自 Sigma Aldrich。 去活玻璃棉購自 Restek。包含76  種化合物的 SVOC 標(biāo)準(zhǔn)品（目錄號 31850）和半揮發(fā)性內(nèi)標(biāo)混合物（目錄號 31206）均購自 Restek。ACS 級 正己烷和 ACS 級丙酮購自 Fisher Scientific。

樣品準(zhǔn)備

將土壤 CRM 中的 BNA，Q-Cup 與 S1 Q-Disc 堆棧組裝在一起。首先在 Q-Cup 中稱重 20 克樣品，然后在頂部加入 30 克硫酸鈉。然后使用干凈的金屬抹刀混合樣品。樣品充分混合后，用Kimwipe刮刀擦拭，將Kimwipe加入Q-Cup中。在每個(gè)樣品的頂部稱重 2 克 Florisil，確保覆蓋樣品的整個(gè)頂部。然后將 Q-Screen 插入 Q-Cup 開口，確保 Florisil 層不 受干擾。樣品制備成四份。每個(gè)樣品都在 EDGE 上提取并收集在 60 mL 玻璃收集瓶中。對于濕粘土樣品，Q-Cup 與 S1 Q-Disc 堆疊組裝。在第二個(gè)容器中稱取 20 克粘土樣品與 30 克硫酸鈉混合。然后將一半混合物加入 Q-Cup，并使用自動移液器向樣品中加入 200 μL 100 μg/mL 半揮發(fā)性有機(jī)化合物加標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品，Z終濃度為 20 μg。然后剩下的樣品稱重在上面。 在每個(gè)樣品的頂部稱重 2 克 Florisil，確保覆蓋樣品的整個(gè)頂部。一個(gè)然后將 Q-Screen 插入 Q- Cup 開口，確保 Florisil 層不受干擾。每個(gè)樣品制備 成三聯(lián)體。每個(gè)樣品都在 EDGE 上提取并收集在 60 mL 玻璃收集瓶中。

土壤中提取SVOCs的EDGE 方法

Q-Disc: S1 Q-Disc Stack (C9+G1+C9 sandwich)

循環(huán)1（×2）

萃取溶劑: 乙烷/丙酮 (1:1) 

頂部添加: 15 mL 

底部添加: 0 mL 

沖洗: 0 mL 

溫度: 70 oC 

保持時(shí)間: 00:30 (mm:ss)

循環(huán)2（×2）

萃取溶劑: 乙烷/丙酮 (1:1) 

頂部添加: 15 mL 

底部添加: 0 mL 

沖洗: 0 mL 

溫度: 100 oC 

保持時(shí)間: 00:30 (mm:ss)

沖洗1
洗滌溶劑: 乙烷/丙酮(1:1) 

洗滌體積: 30 mL 

溫度:125 oC 

保持時(shí)間: 00:30 (mm:ss)

沖洗2

洗滌溶劑: 乙烷/丙酮(1:1) 

洗滌體積: 30 mL 

溫度:- - -

保持時(shí)間:- -:- - (mm:ss)

分析

將提取物倒在由失活玻璃棉固定的玻璃漏斗中的硫酸鈉上。然后用己烷沖洗硫酸鈉，并在Turbovap II 中將萃取液蒸發(fā)至 1 mL 以下。然后在提取物中加入 20 μg 內(nèi)標(biāo)，用己烷定容，轉(zhuǎn)移到 GC 樣品瓶中，然后進(jìn)樣到配備 5975C MSD 的 Agilent 7890A GC 上進(jìn)行分析。使用 Phenomenex ZB-5MSplus 30m, 0.25 mm 色譜柱。

結(jié)果與討論

EDGE 在 20 分鐘內(nèi)成功從土壤中提取 SVOC 化合物，包括過濾、冷卻和系統(tǒng)清洗。表1中的回收率數(shù)據(jù)顯示 CRM 樣品的提取效率很高，大多數(shù)回收率在 70% 到 120% 范圍內(nèi)。所得 RSD 值也很低（均小于 15%），表明回收率數(shù)據(jù)具有可重現(xiàn)性。表2中的回收數(shù)據(jù)顯示了加標(biāo)的濕粘土。絕大多數(shù)化合物的回收率在 70% 到 120% 之間，RSD 值大部分低于 20%。