Masarykova univerzita



Yüklə 0.51 Mb.
səhifə10/11
tarix28.04.2017
ölçüsü0.51 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

25.Stanovení obsahu simulantů BCHL v půdě


Vzhledem k reálnému nebezpečí kontaminace prostředí po použití BCHL, při haváriích během jejich transportu a také při nekontrolovaném úniku v průběhu dekontaminace ochranných materiálů je nezbytné sledovat cesty vstupu BCHL do jednotlivých částí životního prostředí a environmentálních matric. Při používání v terénu existuje možnost kontaminace půd. Metody umožňující detekci BCHL a stanovení jejich obsahu jsou nezbytné pro posouzení doby setrvání látek v příslušné matrici, jakož i pro sledování jejich dalšího osudu včetně procesů degradace.

Zásadním krokem v postupech analýzy půdy je izolace sledovaných složek z analyzované matrice. Výtěžek extrakce různých organických látek často závisí na vlastnostech půdních vzorků. Prvním krokem ve vývoji vhodného extrakčního postupu je posouzení účinnosti extrakce sledovaných látek z půdy pomocí různých extrakčních metod a zhodnocení výtěžků extrakce sledovaných látek po zvolené časové předextrakční prodlevě od vstupu látek do půdy nebo po jejich cíleném experimentálním přídavku.

Pro tyto experimenty bylo vybráno 5 vzorků půdy podle hodnoty celkového organického uhlíku v půdě (TOC) v rozsahu TOC 1,0 – 13,7 mg.l-1 viz tab. 12.

Každý vzorek půdy odebrané v terénu, byl vysušen při laboratorní teplotě. Hroudy byly ručně rozmělněny a nakonec důkladně promíchány. Poté byla půda přeseta přes síto 2 mm. Vzorky půdy byly uchovány v papírových sáčcích ve skladu půdních vzorků.



Pro posouzení výtěžku extrakce a vlivu matrice na LC-ESI-MS/MS analýzu byly vzorky před extrakcí uměle kontaminovány – obohaceny – přídavkem směsí standardů simulantů BCHL (DEEP, DMMP a TEP). Stejné množství simulantů BCHL bylo také přidáno do extraktů z neobohacených půd (viz kapitola 20.1, 20.2)

Tabulka č. 12; Vzorky půdy pro studium účinnosti extrakce simulantů BCHL

Rok

Číslo vzorku

Název lokality

Charakter půdy

lon

lat

alt

Půdní typ

TOC

2010

483

Očelice

OP

50,239330

16,061060

270

černozemě

2,2

2010

485

Černá studnice

TTP

50,709740

15,224660

886

kryptopodzoly

4,6

2010

486

Ptačí kupy

LP

50,848420

15,173250

988

podzoly

13,7

2010

487

Stratov

OP

50,195189

14,916031

199

kambizemě

2,2

2010

504

Želešice

TTP

49,120344

16,594379

227

černozemě

1,0

Ion – longitude (zeměpisná délka), lat – latitude (zeměpisná šířka), alt - altitude (nadmořská výška), TOC – celkový organický uhlík

OP – orná půda, TTP – trvalý travní porost, LP – lesní půda
    1. Extrakce simulantů BCHL ze vzorku laboratorně obohacené půdy


K 5 gramům každé půdy v 40ml vialce bylo přidáno celkem 100 µl směsi simulantů BCHL (DEEP, DMMP a TEP) o koncentraci 100 µg.ml-1 po 20µl podílech. Mezi jednotlivými přídavky byla půda ve vialce důkladně protřepána. Výsledná koncentrace simulantů BCHL v půdě po přidání jejich standardů byla 2 µg.g-1 [32]. Vzorky byly připraveny ve dvou stejných sadách pro čtyři časově odlišné předextrakční prodlevy (1 hod, 48 hod, 7 dní, 14 dní) a uchovány při laboratorní teplotě v temnu.

Po uplynutí stanovené doby expozice (1 hod, 48 hod, 7 dní, 14 dní) byly sledované látky extrahovány z jedné sady vzorků methanolem v ultrazvukové lázni (metoda USE – ultrasonic extraction) a z druhé sady vzorků methanolem modifikovanou metodou podle Soxhleta (metoda SWE - Soxhlet warm extraction, automatický extraktor Büchi).

V případě USE extrakce bylo ke vzorku přidáno 20 ml extrakčního rozpouštědla. Po půl hodinové extrakci v ultrazvukové lázni byla pevná fáze oddělena 20 minutovou centrifugací při otáčkách 6 000 ot/min. Z kapalné fáze byl odebrán 1 ml a použit pro přímou analýzu LC-MS/MS. Zbylý roztok byl zakoncentrován do objemu 1 ml odpařením rozpouštědla pod dusíkem při teplotě 30 °C. Zakoncentrovaný vzorek byl použit pro analýzu LC-MS/MS.

V případě SWE byla extrakce uskutečněna s 20 ml rozpouštědla programy automatického extraktoru Büchi č. 17 (2x 40 min extrakce + 20 min odpaření části rozpouštědla) a č. 18 (zakoncentrování extraktu). Do předem zvážených papírových patron bylo vloženo 5 g půdy, obohacené stejným postupem jako v případě USE extrakce směsí simulantů BCHL (DEEP, DMMP a TEP) o koncentraci 100 µg.ml-1. Po extrakci byl zahuštěný roztok kvantitativně převeden do 2ml vialek a odpařen na 1 ml pod proudem dusíku.


    1. Extrakty vzorků půdy laboratorně obohacené simulanty BCHL


Z 5 gramů půdy zpracované výše uvedeným postupem byly připraveny extrakty metodou USE a SWE stejným postupem jako v případě půd obohacených simulanty BCHL (viz kapitola 20.1), ale bez přídavku roztoku simulantů BCHL. K získaným extraktům zakoncentrovaným na objem 900 µl bylo přidáno 100 µl směsi simulantů BCHL o koncentraci 100 µg.ml-1, aby byla modelována situace 100% extrakce simulantů BCHL z půdy v níž byla koncentrace 2 µg.g-1.
    1. Výtěžnosti extrakce a vliv matrice

Výtěžnost extrakce simulantů BCHL z půd s různým obsahem TOC byla společně s hodnocením vlivu matrice vypočítána z analýzy simulantů BCHL v extraktech z obohacených půd a z analýz obohacených extraktů z půd. Extrakce byly provedeny metodou SWE po předextrakční prodlevě 1 hod, obr. 18 a metodou USE obr. 19 a tabulky 13-15. Porovnání obsahů simulantů BCHL v jednotlivých extraktech získané přímou analýzou extraktu a analýzou zakoncentrovaného extraktu je uvedeno na obr. 20. Z výsledků zobrazených v obr. 20 a)-c) také plyne, že obsah TOC má větší vliv na množství simulantů BCHL stanoveném v extraktu v obohacených extraktech z půd. Tento výsledek však bude třeba ověřit na vzorcích půd větším počtem hodnot TOC.

Výtěžnosti extrakce metodou SWE jsou velmi nízké u vzorků s obsahem TOC 4,6 a 13,7 jsou pod limitem uváděným pro sledované koncentrace (40-115 %) bude nezbytně nutné zařadit vhodný přečišťovací krok před vlastní LC-MS analýzou.

Výtěžnost extrakce metodou USE je ve většině případů blízko spodnímu doporučovanému limitu (40 %). Tyto hodnoty nelze srovnávat s výtěžností dosaženou metodou SWE, protože jsou získány s jiným extrakčním rozpouštědlem.



Obr. č. 18a) DEEP; Korelace obsahu TOC a množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy a obohaceného extraktu, SWE extrakce, rozpouštědlo methanol

Obr. č. 18b) DMMP; Korelace obsahu TOC a množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy a obohaceného extraktu, SWE extrakce, rozpouštědlo methanol

Obr. č. 18c) TEP; Korelace obsahu TOC a množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy a obohaceného extraktu, SWE extrakce, rozpouštědlo methanol

Obr. č. 19a) DEEP; Korelace obsahu TOC a množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy, USE extrakce, rozpouštědlo methanol

Obr. č. 19b) DMMP; Korelace obsahu TOC a množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy, USE extrakce, rozpouštědlo methanol

Obr. č. 19c) TEP; Korelace obsahu TOC na množství simulantu BCHL v extraktu z obohacené půdy, USE extrakce, rozpouštědlo methanol

Porovnání obsahů simulantů BCHL v jednotlivých extraktech získané přímou analýzou extraktu a analýzou zakoncentrovaného extraktu je uvedeno na obr. 20.



Obr. č. 20a) DEEP; Vliv TOC na obsah simulantů BCHL, USE extrakce, rozpouštědlo acetonitril

Obr. č. 20b) DMMP; Vliv TOC na obsah simulantů BCHL, USE extrakce, rozpouštědlo acetonitril

Obr. č. 20c) TEP; Vliv TOC na koncentraci simulantů, USE extrakce, rozpouštědlo acetonitril

Tabulka č. 13; Výtěžnost extrakce simulantů BCHL z půd s různou hodnotou TOC, SWE extrakce, rozpouštědlo methanol

DEEP




DMMP




TEP

TOC [mg.l1]

RE [%]




TOC [mg.l1]

RE [%]




TOC [mg.l1]

RE [%]

1

90,13




1

74,71




1

67,72

2,2

83,35




2,2

70,85




2,2

67,85

2,2

171,75




2,2

100




2,2

138,24

4,6

33,06




4,6

22,56




4,6

18,79

13,7

29,64




13,7

26,61




13,7

30,28



Tabulka č. 14; Hodnoty ME – matrix effect, SWE extrakce, rozpouštědlo methanol

DEEP




DMMP




TEP

TOC [mg.l1]

ME [%]




TOC [mg.l1]

ME [%]




TOC [mg.l1]

ME [%]

1

69,6




1

74,8




1

71

2,2

70,9




2,2

72,6




2,2

98,5

2,2

44




2,2

49,5




2,2

48,5

4,6

108,8




4,6

156




4,6

235,6

13,7

122,5




13,7

156,8




13,7

98,5



Tabulka č. 15; Výtěžnost extrakce simulantů BCHL z půd s různou hodnotou TOC, USE extrakce, rozpouštědlo acetonitril

DEEP




DMMP




TEP

TOC [mg.l1]

RE [%]




TOC [mg.l1]

RE [%]




TOC [mg.l1]

RE [%]

1

50,5




1

41,1




1

30,1

2,2

56,5




2,2

43,7




2,2

28,3

2,2

51,6




2,2

37,6




2,2

25,6

4,6

11,8




4,6

9,7




4,6

6,3

13,7

44,8




13,7

40,9




13,7

25,6


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə