專利名稱：土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求不斷擴(kuò)大，石油已成為人類最重要的能源之一，而在其生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、使用等環(huán)節(jié)中由于操作不當(dāng)或人為原因會(huì)造成泄露溢出等事故，就會(huì)給土壤、水體、大氣等環(huán)境帶來(lái)不同程度的污染。進(jìn)入沉積物及土壤中的石油類污染物會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)及透水性，而且這些污染物會(huì)與土壤中有效的氮、磷、鉀發(fā)生反應(yīng)，降低土壤肥力。近些年世界各國(guó)開始重視沉積物及土壤這一人類賴以生存的重要資源的污染治理，尤其是沉積物及土壤中油類有機(jī)污染物的治理。而如何準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便的定性定量分析沉積物及土壤中石油類污染物則成為污染程度及修復(fù)效果測(cè)試的關(guān)鍵。不同研究者采用各種沉積物及土壤中石油烴類污染物的分析檢測(cè)方法開展調(diào)查研究工作，為沉積物及土壤環(huán)境中的石油類有機(jī)污染質(zhì)量評(píng)價(jià)及污染控制奠定了一定的基礎(chǔ)，但由于不同學(xué)者使用的方法存在的差異性，已經(jīng)影響到對(duì)沉積物及土壤中石油烴類污染環(huán)境的修復(fù)治理工作的進(jìn)一步展開。因此在進(jìn)行具體油類有機(jī)污染物的分析檢測(cè)時(shí)，如何確定更好的分析檢測(cè)方法，就成為分析檢測(cè)油類有機(jī)污染物的重要環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法，其特征在于該方法的具體步驟為將手油類有機(jī)污染物污染的土壤浸沒(méi)在有機(jī)溶劑中，在4(T50°C溫度下超聲萃取15 20分鐘；靜置、 過(guò)濾；將所得濾液去除提取劑，得到提取物；超聲萃取時(shí)，所用超聲波的頻率為40kHz ；土壤和提取劑的重量/體積比為l:3 l:4g/L。上述的有機(jī)溶劑為丙酮、石油醚和二氯甲烷中的至少一種，其中二氯甲烷可作為最佳提取劑。上述的油類有機(jī)污染物為柴油。與索氏提取法和超聲萃取法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，在相同提取時(shí)間及提取劑用量等實(shí)驗(yàn)條件下，針對(duì)柴油濃度分別為0、1000 mg/kg、2000 mg/kg及5000 mg/kg的自制油污土壤樣品，通過(guò)進(jìn)行油污提取實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用超聲萃取法進(jìn)行土壤油污檢測(cè)明顯優(yōu)于索氏提取法。本發(fā)明提取方法具有簡(jiǎn)便、省時(shí)、高效及低污染、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于作為污染土壤及沉積物樣品的預(yù)處理技術(shù)推廣使用。


圖1不同提取方法對(duì)土壤中油污的提取效果對(duì)比圖； 圖2不同提取劑超聲萃取土壤中油污的提取效率對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式1、材料準(zhǔn)備
(1)無(wú)污染土樣上海大學(xué)東區(qū)環(huán)化樓北空地；
(2)供試柴油零號(hào)柴油(上海市寶山區(qū)南陳路中石化明和加油站購(gòu)買)；
(3)試劑硅膠G，氧化鋁G；硅膠(10(Γ200目)，中性氧化鋁(10(Γ200目)；羧甲基纖維素鈉鹽(CP)；無(wú)水硫酸鈉，丙酮，苯，石油醚(3(T60°C)，二氯甲烷，環(huán)己烷，乙醚，正丁醇， 乙酸(AR)。(4)提取劑二氯甲烷，石油醚，丙酮，二氯甲烷石油醚(v/v，l:l)，石油醚丙酮 (v/v，l:l)，二氯甲烷丙酮(v/v，l:l)；
(5)實(shí)驗(yàn)主要儀器與設(shè)備超聲波萃取儀(SB-5200DTS)，索氏提取器(SXT-02)，暗箱式紫外燈透射儀(ZF-90)，微量進(jìn)樣器，氣相色譜儀(Agilent7890)，氣相色譜-質(zhì)譜儀 (Agilent7890A GC /5975C MS)。2、樣品采集與前處理
選取未受石油烴類污染物污染地區(qū)的土壤(采自上海大學(xué)東區(qū)環(huán)化樓東側(cè)空地)，在自然條件下風(fēng)干2 3天，研磨過(guò)100目篩(180 ym)，混勻后稱取4.0 kg，并均分為4份。使用0號(hào)柴油(上海市寶山區(qū)南陳路中石化明和加油站購(gòu)買，20°C下密度約為0. 85 g/cm3)配制成濃度分別為0 mg/kg，1000 mg/kg, 2000 mg/kg, 5000 mg/kg的均勻油污土壤，靜止2 3 h后作為供試油污土樣，置于玻璃容器中密封避光保存。3、樣品中柴油的提取方法
(1)索氏抽提分別稱取不同污染濃度的5. OOg供試油污土樣，利用索氏抽提器進(jìn)行提取。采用60 ml提取劑，在不同溫度水浴中回流抽提1 h，采用重量法計(jì)算提取率。(2)超聲萃取分別在5. OOg不同柴油污染濃度的供試油污土樣中加入20ml提取劑于150ml錐形瓶?jī)?nèi)，放入不同溫度的超聲萃取儀內(nèi)，超聲頻率40 kHz，提取20 min，靜置、過(guò)濾至已稱重的50 ml燒杯內(nèi)，然后向錐形瓶?jī)?nèi)再次加入20 ml提取劑，重復(fù)上述操作三次，濾液合并后將小燒杯用錫箔紙(帶小孔)蓋好置于干凈通風(fēng)櫥內(nèi)揮發(fā)，干燥恒重后計(jì)算提取物的提取效率。(3)提取溫度根據(jù)實(shí)驗(yàn)中采用的二氯甲烷、石油醚、二氯甲烷石油醚(ν/ v=l:l)、石油醚丙酮(ν/ν =1:1)、二氯甲烷丙酮(ν/ν =1:1)這5種不同的提取劑而設(shè)置了不同的實(shí)驗(yàn)提取溫度分別為40、40、40、50及56 °C。(4)提取劑根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)選取了常用的5種提取劑二氯甲烷、石油醚、二氯甲烷石油醚(v/v=l:l)、石油醚丙酮(v/v=l:l)、二氯甲烷丙酮(v/v=l:l)。(5)平行及空白實(shí)驗(yàn)中設(shè)置三組平行樣，并設(shè)置未加柴油、即柴油濃度為0 mg/ kg的土樣為空白，用以消除土壤中有機(jī)質(zhì)帶來(lái)的影響。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4. 1提取方法的比較
根據(jù)相關(guān)研究中常用的實(shí)驗(yàn)提取方法，選用索氏提取法和超聲萃取法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比， 在相同提取時(shí)間及提取劑用量等實(shí)驗(yàn)條件下，針對(duì)柴油濃度為0 mg/kg、1000 mg/kg,2000 mg/kg及5000 mg/kg的土壤樣品，采用溶劑A-二氯甲烷和溶劑B-二氯甲烷丙酮(ν/ν
4=1:1)兩種提取劑分析得到扣除空白后的提取效率如圖1所示。由圖1可以看出，隨著土壤樣品中油污濃度的提高，抽提效率大多呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，同時(shí)采用二氯甲烷溶劑提取法明顯優(yōu)于二氯甲烷丙酮混合溶劑法；采用二氯甲烷提取劑、超聲萃取濃度為1000 mg/kg 及2000 mg/kg的油污土壤的提取率分別為98. 7%及67. 3%，高于索氏提取法的97. 5%及 55. 0%，基本上所有采用超聲萃取的實(shí)驗(yàn)樣品的油污提取率均高于索氏提取法。此外，對(duì)比兩種提取方法的相對(duì)偏差，索氏提取法的提取結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4. 2 7. 9%，超聲萃取法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0. 6^1. 7%，表明索氏提取法的提取結(jié)果的重現(xiàn)性相對(duì)較差。因此綜合來(lái)看，利用超聲萃取法進(jìn)行油污土壤檢測(cè)優(yōu)于索氏提取法。
4. 2提取劑篩選
采用有關(guān)研究中常用的5種提取劑二氯甲烷、石油醚、二氯甲烷石油醚(v/v=l: 1)、 石油醚丙酮(v/v=l:l)、二氯甲烷丙酮(v/v=l:l)，在相同用量和提取時(shí)間條件下，超聲萃取法提取不同油污濃度的供試土樣，提取效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。采用二氯甲烷提取1000 mg/kg油污濃度的樣品的提取率達(dá)到98. 7%，而其余4種提取劑的提取效率在 27.0 65.0%范圍內(nèi)，在油污濃度2000 mg/kg和5000 mg/kg條件下，二氯甲烷提取率分別為 67. 3%和60. 5%，而其余4種提取劑的提取率都低于45. m。說(shuō)明雖然在高油污濃度下二氯甲烷的提取率有所降低，但在油污濃度下以二氯甲烷來(lái)提取柴油污染土壤樣品的提取效果均是明顯更優(yōu)。
權(quán)利要求
1.一種土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法，其特征在于該方法的具體步驟為將手油類有機(jī)污染物污染的土壤浸沒(méi)在有機(jī)溶劑中，在4(T50°C溫度下超聲萃取15 20分鐘；靜置、過(guò)濾；將所得濾液去除提取劑，得到提取物；超聲萃取時(shí)，所用超聲波的頻率為40kHz ； 土壤和提取劑的重量/體積比為l:3 l:4g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壤中油類有機(jī)污染物的提取方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為丙酮、石油醚和二氯甲烷中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壤中油類有機(jī)污染物的提取方法，其特征在于所述的有機(jī)污染物為柴油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土壤中油類有機(jī)污染物的提取方法。本發(fā)明該方法的具體步驟為將手油類有機(jī)污染物污染的土壤浸沒(méi)在有機(jī)溶劑中，在40℃溫度下超聲萃取20分鐘；靜置、過(guò)濾；將所得濾液去除提取劑，得到提取物；超聲萃取時(shí)，所用超聲波的頻率為40kHz。土壤樣品中污染物的提取效率最高可達(dá)到99%。是超聲萃取污染土壤中有機(jī)污染物的一條新途徑。本發(fā)明提取方法具有簡(jiǎn)便、省時(shí)、高效及低污染、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于作為污染土壤及沉積物樣品的預(yù)處理技術(shù)推廣使用。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102359897SQ201110162590
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者劉發(fā)輝, 劉曉艷, 劉珊珊, 張新穎, 田翔, 蘇鵬程, 陳麗莎, 顧谷晶 申請(qǐng)人:上海大學(xué)