[发明专利]基于分级提取的土壤中有机污染物的形态分析方法

说明书

一种基于分级提取的土壤中有机污染物的形态分析方法，该形态分析方法包括获取中性交换树脂辅助下的水提取态多环芳烃、获取甲醇提取态多环芳烃以及获取乙酸乙酯提取态多环芳烃。本发明第一步采用了中性交换树脂辅助提取，大大加快了亲脂性有机污染物的提取速度和提取的量；第二步采用超声提取，缩短了提取时间；第三步采用乙酸乙酯做提取剂，毒性小，环境友好；本发明所用溶剂两两互溶，不需要冷冻干燥步骤，具有操作简单，重复性好的特点。

技术领域

本发明属于有机污染物分析领域，具体涉及一种基于分级提取的土壤中有机污染物的形态分析方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存和发展的主要自然资源。经济的快速发展导致一些工业集聚地土壤受到不同程度污染。土地利用的转型，使这些工业污染土壤有可能对农产品安全造成威胁，直接或间接影响影响人群健康。我国人多地少，急需发展土壤污染缓解/阻控技术，实现污染土壤的再利用。准确认识污染场地土壤中污染物赋存形态、分布状态及其生物有效性，是认识其环境过程与风险、科学实施土壤污染阻控与修复的重要基础。

土壤中重金属元素的形态分析通常采用分级提取方法(亦称连续提取法)，即用不同性质的提取剂进行分级提取。例如Tessier等人提出的五步分级提取法，Cambrell提出的六步分级提取法，欧共体提出的BCR三级四步提取法(简称BCR法)等。BCR法已在国外广泛应用于土壤中重金属元素的研究中。土壤中重金属元素的移动性、生物有效性和生态毒性都与重金属在土壤中的不同级份分布密切相关。

不同于重金属污染物，目前土壤中有机污染物的赋存形态分析尚处于起步阶段，还没有成熟的方法体系。借鉴土壤中重金属元素的分级提取方法，少量研究者进行了土壤中有机污染物形态分析的探索。例如：浙江大学朱利中教授课题组利用连续超声分级提取方法，分别用水、有机酸、甲醇+氢氧化钠、正己烷+二氯甲烷做提取剂，将土壤中的多环芳烃分为水溶解态、酸溶解态、有机质结合态和残渣态。他们发现水溶解态及酸溶解态是土壤中有机污染物的生物有效态。而北京大学陶澍教授课题组分别用水、正己烷、二氯甲烷-丙酮做提取剂，将土壤中的多环芳烃分为水提取态、正己烷提取态、以及二氯甲烷-丙酮提取态。他们发现，水提取态、正己烷提取态与植物根中多环芳烃(PAHs)的量呈现显著正相关关系。

现有技术中实验室内建立的形态分析方法仅基于人工添加的污染土壤，这一方法既缺乏分子水平的理论支持，同时也缺乏实际污染土壤的验证。不同研究者的分析结果大相径庭。

申请人研究发现，实际工业污染场地中的多环芳烃含量高达3000毫克/千克。亲脂性的有机污染物几乎不溶解于水，因此限制了水和少量有机酸的提取能力。有研究表明，单纯用水或者低浓度的有机酸做提取剂，很多亲脂性大的有机污染物几乎不能够被提取。同时，受土壤颗粒物吸附的固持，亲脂性有机污染物向水中的迁移过程是一个慢过程，有时长达数天甚至数月时间。这些能够缓慢进入土壤水溶液的多环芳烃在实际污染条件下是能够被植物、土壤动物所吸收的，但在实验室的短期提取条件下，是不能够被水或者酸所提取的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种基于分级提取的土壤中有机污染物的形态分析方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种基于分级提取的土壤中有机污染物的形态分析方法，包括：

S1、获取中性交换树脂辅助下的水提取态多环芳烃，包括：

S1.1、向待分析土壤中加入中性交换树脂、支持电解质溶液、抑菌液得到第一混合液；

S1.2、将第一混合液振荡后加入分离剂离心，得到第二混合溶液；

S1.3、取出第二混合溶液中的中性交换树脂，并第二混合溶液离心，分离得到第一土壤；

S1.4、使用提取剂提取吸附在中性交换树脂上的多环芳烃，得到待分析土壤中中性交换树脂辅助下的水提取态多环芳烃；