一种分散固相萃取富集环境水样品中痕量汞的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境监测技术领域，具体设及环境水样品中痕量甲基隶、己基隶和无 机隶的富集方法。
【背景技术】
[0002] 隶是广泛存在于环境中的生物非必需有害元素，被认为是毒性最强的元素之一。 隶的形态不同，毒性迴异。因此，仅仅监测环境中总隶的浓度是不够的，形态分析能够为评 价隶的毒性和健康风险，并进一步为了解隶化合物的生物地球化学循环提供更多的有用信 息。但是环境样品中各形态隶(尤其是烷基隶)含量甚微，并且受样品的基体干扰严重，很难 实现直接对其进行监测与分析。因此，建立一种快速、高效、"绿色"、低成本的富集方法，成 为了解决环境样品中痕量隶形态分析问题的关键。
[0003] 琉基棉（SCF)固相萃取（SPE)技术是30多年前被开发出来的，目前依然是应用 最广泛的环境水样中痕量隶的富集方法，并被我国采纳为烷基隶测定的国家标准方法水质 烷基隶测定气相色谱法（GB/T 17132-1993)和环境甲基隶的测定（GB/T 17132-1997)。 上述方法富集过程包括琉基纱布富集、盐酸溶液洗脱、琉基棉的二次吸附、盐酸溶液二次洗 脱、有机溶剂(苯或甲苯）萃取等5个步骤。该方法操作繁琐，样品处理效率低，易引入人为 误差，且回收率不稳定。R.M. Blanc等于2000年开发了一种二己基二硫氨基甲酸醋改性 小柱SPE技术，用于富集环境水样中的不同形态隶；相似的技术还包括Y. -G. Yin等于 2010年报道的双硫腺改性Ci8小柱SPE技术。与SCF-SPE相比，由于采用了更小的装置和 更精密的系统，该方法的样品处理时间更短，富集效果更稳定，但该方法的Ci8小柱制备过 程仍然较为繁琐；并且受到上样和洗脱流速的限制，样品处理时间仍然较长。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种快速、高效地分散固相萃取富集环境水样品 中痕量隶的方法。
[0005] 本发明解决技术问题的思路是基于如下发现；（OW琉基功能化Si化包覆化3〇4纳 米粒子为吸附剂，能够快速、高效的吸附溶液中的甲基隶、己基隶和无机隶。（2)该粒径为 15~30 nm的纳米吸附剂能够被0.45 ym孔径的标准混合纤维素脂滤膜从水样中快速、高 效的过滤提取出来。（3) ^心半脱氨酸、己膳水溶液为洗脱液，在滤膜表面，可W使用少量 洗脱液将富集在吸附剂上的甲基隶、己基隶和无机隶洗脱下来。（4)在水样中加入少量Ag+， 能够提高各形态隶的洗脱效率，并且最大程度的降低不同复杂环境样品基体造成的干扰。
[0006] 本发明解决技术问题的方法采用如下步骤实现： 1、 分散固相吸附：将2~4 mg吸附剂和1~2 ygAg+加入到1000血水样中；震荡混匀、 吸附1 min,其中吸附剂是琉基功能化Si〇2包覆Fe3〇4纳米粒子； 2、 膜过滤提取；在由全玻璃可换膜过滤器(组件主要包括棚娃酸盐玻璃漏斗、烙结玻璃 滤膜支撑底座和1000 mL接收瓶）和真空累组成的真空抽滤装置中，使用直径为47mm的 0. 45 ym标准混合纤维素脂微孔滤膜从水样中过滤提取吸附剂，过滤可w在2. Omin内完 成；完成后再持续抽滤0. 5~1. 0 min,整个膜过滤提取过程可W在3 min内完成； 3、膜上洗脱；采用洗脱液在滤膜的表面进行洗脱，洗脱液为k半脱氨酸和己膳水混合 溶液，其中k半脱氨酸浓度30~50mmol/L ;己膳体积百分比浓度5~10%;为了避免洗脱过程 中，真空抽滤装置中的烙结玻璃滤膜支撑可能对洗脱液造成的滞留和污染，将吸附有分析 物的吸附剂随滤膜一起转移到针头式可换膜过滤器中，用量程为1~5 mL的移液枪将1.5 mL 洗脱液加入到针头式可换膜过滤器中，然后用100 mL全玻璃注射器将洗脱液从过滤器中推 出。
[0007] 整个富集过程可W在5 min内完成，并且当采用高效液相色谱法（HPLC)与原子巧 光光谱仪(AFS)、电感禪合等离子体质谱仪（ICP-MS)等各种检测器联用进行测定时，该方 法的洗脱液无需有机溶剂萃取，可W直接进行分析测定。
[0008] 将方法应用于一系列不同水质的1000 mL环境样品，包括；按照地下水质量标准 (GB/T 14848-93)评价，典型的I类地下水（GW 1)、V类地下水（GW 2);和按照地表水环境 质量标准（GB 3838-2002)评价，典型的II类地表水（RW 1XIII类地表水（RW 2)、IV类地表 水（RW 3)。2组实验分别进行；1组样品直接进行富集；另1组样品中加入标准物质后进行 富集，甲基隶、己基隶和无机隶加标浓度均为10 ng/L。富集后洗脱液用HPLC-AR5法进行 分析。实验结果见表2,各样品甲基隶、己基隶和无机隶的加标回收率分别为75. 1~100. 3%、 77. 9~93. 2%、60. 8~67. 1% ;富集倍数分别为 501~669、519-621、405~447。
[0009] 表1环境样品富集分析结果
【主权项】
1. 一种分散固相萃取富集环境水样品中痕量汞的方法，其特征在于由以下步骤完成： ⑴分散固相吸附：将2~4 mg吸附剂和1~2 UgAg+加入到1000 mL水样中；震荡混匀、 吸附I min,其中吸附剂是疏基功能化SiO2包覆Fe3O4纳米粒子； (2) 膜过滤提取：在由全玻璃可换膜过滤器和真空泵组成的真空抽滤装置中，使用直 径为47mm的0. 45 ym标准混合纤维素脂微孔滤膜从水样中过滤提取吸附剂，过滤可以在 2. Omin内完成；完成后再持续抽滤0. 5~1. 0 min，整个膜过滤提取过程可以在3 min内完 成； (3) 膜上洗脱：采用洗脱液在滤膜的表面进行洗脱，洗脱液为L-半胱氨酸和乙腈水混 合溶液，其中L-半胱氨酸浓度30~50mmol/L ;乙腈体积百分比浓度5~10%;将吸附有分析物 的吸附剂随滤膜一起转移到针头式可换膜过滤器中，用量程为1~5 mL的移液枪将1.5 mL 洗脱液加入到针头式可换膜过滤器中，然后用100 mL全玻璃注射器将洗脱液从过滤器中推 出。
2. 根据权利要求1所述的分散固相萃取富集环境水样品中痕量汞的方法，其特征在 于：将3 mg吸附剂和I. 5 y gAg+加入到1000 mL水样中；震荡混勾、吸附I min,其中吸附 剂是疏基功能化SiO2包覆Fe3O4纳米粒子；在由全玻璃可换膜过滤器和真空泵组成的真空 抽滤装置中，使用直径为47mm的0. 45 ym标准混合纤维素脂微孔滤膜从水样中过滤提取 吸附剂，过滤可以在2. Omin内完成；完成后再持续抽滤0. 7 min，整个膜过滤提取过程可以 在3 min内完成；采用洗脱液在滤膜的表面进行洗脱，洗脱液为L-半胱氨酸和乙腈水混合 溶液，其中L-半胱氨酸浓度40mmol/L ;乙腈体积百分比浓度7. 5%;将吸附有分析物的吸附 剂随滤膜一起转移到针头式可换膜过滤器中，用量程为3mL的移液枪将I. 5 mL洗脱液加入 到针头式可换膜过滤器中，然后用100 mL全玻璃注射器将洗脱液从过滤器中推出。
【专利摘要】一种分散固相萃取富集环境水样品中痕量汞的方法，属于环境监测技术领域，将吸附剂和μgAg+加入到水样中进行吸附,在由全玻璃可换膜过滤器和真空泵组成的真空抽滤装置中，过滤提取吸附剂，再持续抽滤，采用洗脱液在滤膜的表面进行洗脱，洗脱液为L-半胱氨酸和乙腈水混合溶液，将吸附有分析物的吸附剂随滤膜一起转移到针头式可换膜过滤器中，用移液枪将洗脱液加入到针头式可换膜过滤器中，然后用注射器将洗脱液从过滤器中推出。本发明不仅使萃取的速度和效果不受上样流速和样品体积的限制，而且能够将少量的吸附剂快速从水样中提取到滤膜表面，并用少量的洗脱液将分析物直接从膜上洗脱下来，使富集过程更加简便、快速、高效并且无需精密的设备。
【IPC分类】G01N30-06, G01N30-08
【公开号】CN104749292
【申请号】CN201510182800
【发明人】李广柱, 邓守彦, 张竹青, 武中波, 赵欣
【申请人】吉林省环境监测中心站
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月17日