【word】 超聲萃取高效液相色譜測(cè)定沉積物中的多環(huán)芳烴

1、超聲萃取-高效液相色譜測(cè)定沉積物中的多環(huán)芳烴第39卷第6期2011年11月河南師范大學(xué)(自然科學(xué)版)journalofhenannormaluniversity(naturalscienceedition)z.39no.6nov.2o11文章編號(hào):10002367(2011)06一oo8804超聲萃取一高效液相色譜測(cè)定沉積物中的多環(huán)芳烴馮精蘭,申君慧,翟夢(mèng)曉,孫劍輝(河南師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,河南省環(huán)境污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南新鄉(xiāng)453007)摘要:用正己烷一丙酮(1:1,體積比)混合液作溶劑,超聲萃取提取沉積物中的16種多環(huán)芳烴組分.萃取液經(jīng)硅膠小柱層析凈化,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,最后用高效

2、液相色譜一熒光串聯(lián)紫外檢測(cè)器分析,并進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定.16種多環(huán)芳烴的檢測(cè)限為0.341.52ng?g一,經(jīng)精密度試驗(yàn),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均<15,回收率在57.o9103.41%之間.關(guān)鍵詞:超聲萃取,高效液相色譜,熒光檢測(cè)器,紫外檢測(cè)器,多環(huán)芳烴,沉積物中圖分類號(hào):x132文獻(xiàn)標(biāo)志碼:a多環(huán)芳烴(polycyclicaromatichydrocarbons,簡(jiǎn)稱pahs)是環(huán)境中普遍存在的一類有機(jī)污染物.一些多環(huán)芳烴具有生物蓄積性,半揮發(fā)性,長期殘留性和”三致”效應(yīng),能夠在大氣,水環(huán)境中或通過遷徙物種長距離遷移并沉積回地球,對(duì)人類健康和環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害1.目前,對(duì)各環(huán)境介質(zhì)中pahs的分布

3、,來源,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究是各國環(huán)境學(xué)者密切關(guān)注的問題l_2.沉積物是環(huán)境中pahs主要的匯集地和中轉(zhuǎn)站,國內(nèi)外不同河流,海灣沉積物中檢測(cè)出了不同種類和數(shù)量的pahsl5叫.沉積物中pahs一般在痕量水平,由于沉積物樣品基體復(fù)雜,要準(zhǔn)確分析沉積物中pahs含量,需經(jīng)過提取,凈化,濃縮和測(cè)定等步驟.沉積物中pahs的提取方法主要有索氏提取法_8,超聲波提取法1卜,超臨界流體萃取1.等.索氏提取法耗時(shí)多,對(duì)提取物需進(jìn)一步凈化;超臨界流體萃取成本較高且操作復(fù)雜;超聲波萃取是美國epa推薦的方法之一(epasw-8463550),具有溶劑使用量小,操作簡(jiǎn)單,高效,快速(只需幾個(gè)小時(shí)),設(shè)備檢測(cè)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn).

4、沉積物中pahs測(cè)定常用的方法有氣相色譜口,氣相色譜一質(zhì)譜1引,高效液相色譜口.其中,高效液相色譜不受pahs揮發(fā)和熱穩(wěn)定性的恨制,具有更高的靈敏度和更好的選擇性,可用于測(cè)定包括氣相色譜不能測(cè)定的高沸點(diǎn)pahs,測(cè)定范圍大.此外,液相色譜的紫外和熒光檢測(cè)器對(duì)pahs的檢測(cè)具有互補(bǔ)性,對(duì)pahs含量低的樣品的檢測(cè)可達(dá)到理想的檢測(cè)效果.本研究利用超聲波萃取沉積物中pahs的組分,并將高效液相色譜紫外和熒光檢測(cè)器串聯(lián)進(jìn)行檢測(cè),建立了超聲萃取一hplc測(cè)定沉積物中pahs的方法.采用熒光檢測(cè)器串聯(lián)紫外檢測(cè)器改善測(cè)定條件,在實(shí)際測(cè)定中取得了較好的效果.并對(duì)該方法的回收率,檢出限進(jìn)行較為深入的分析探討,為

5、沉積物中持久性有機(jī)污染物的定量檢測(cè)提供科學(xué)依據(jù).1材料與方法1.1儀器和試劑waters1525雙泵高效液相色譜儀,配有waters2475掃描熒光檢測(cè)器和waters2998紫外檢測(cè)器,varianpahs專用色譜柱(250mm4.6ram,5m);kq52ob數(shù)控超聲波清洗器;rv05basic旋轉(zhuǎn)濃縮蒸發(fā)儀;收稿日期:2011-0320基金項(xiàng)目:河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(072102350025),河南省教育廳自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(2009a610007),河南省基礎(chǔ)與前沿研究計(jì)劃(o923oo410091;102300410196)作者簡(jiǎn)介:馮精蘭(1979一),女,河南新鄉(xiāng)人,河南師范

6、大學(xué)副教授,博士,主要研究方向環(huán)境化學(xué)通訊作者:孫劍輝(1957-),男,河南洛陽人,河南師范大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向環(huán)境化學(xué),email:sunjhhj.el1.第6期馮精蘭等:超聲萃取一高效液相色譜測(cè)定沉積物中的多環(huán)芳烴89tdl_5臺(tái)式離心機(jī);simplicity185超純水系統(tǒng).甲醇,正己烷,二氯甲烷,丙酮(tedia,美國)均為色譜純.無水硫酸鈉,層析硅膠(200300目)為分析純(使用前在馬弗爐中650.c烘6h,放在干燥器中備用).實(shí)驗(yàn)用水采用simplicity185超純水系統(tǒng)處理.包含美國國家環(huán)保局優(yōu)先監(jiān)測(cè)的16種pahs混合標(biāo)樣購自accustandard公司.p

7、ahs標(biāo)準(zhǔn)溶液:使用甲醇將pahs混合標(biāo)樣稀釋成所需濃度,避光冷藏保存,保存期3個(gè)月.1.2樣品預(yù)處理準(zhǔn)確稱取5g沉積物,置于5oml聚四氟乙烯離心管中,加入3oml正己烷/丙酮混合溶液(1:l,體積比)放置過夜.超聲萃取1h(3o),以4000r/min離心20min;萃取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至約1ml,過裝有1g無水硫酸鈉+2g硅膠的層析柱進(jìn)行凈化,以8ml正己烷預(yù)洗,再以10ml的正己烷/二氯甲烷混合溶液(1:1,體積比)洗脫,收集正己烷/z氯甲烷洗脫液3o下恒溫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至干,用甲醇精確定容到1ml,進(jìn)hplc分析.1.3儀器條件高效液相色譜儀:柱溫:20;流動(dòng)相:流動(dòng)相為75/25100/0

8、甲醇/水體系;流速:1.o1.5mi/min;進(jìn)樣量:2ol;檢測(cè)器:程序可變波長熒光檢測(cè)器,雙波長紫外檢測(cè)器.1.4定性定量通過紫外檢測(cè)器確定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各目標(biāo)組分的保留時(shí)間;編輯熒光檢測(cè)器程序波長方法,選用.種pahs的特定激發(fā),發(fā)射波長,降低樣品的背景干擾,提高分析的靈敏度和定性的準(zhǔn)確性定量采用6點(diǎn)外標(biāo)法.此外,進(jìn)行全過程的質(zhì)量控制,計(jì)算回收率,確保方法的準(zhǔn)確度.16種pahs的保留時(shí)間,熒光檢測(cè)器的激發(fā)/發(fā)射波長和增益值設(shè)置如表1.2結(jié)果與討論2.1?色譜圖16種pahs的總離子流色譜圖見圖1,圖2,出峰時(shí)間及熒光檢測(cè)波長見表1.t/min圖116種pahs的熒光檢測(cè)圖0.10毫0.060

9、.02熒光檢測(cè)器l一o51o152o2530354045t/min圖216種pahs的紫外檢測(cè)圖表1pahs的檢測(cè)條件pahs保留時(shí)間/m1n熒光檢測(cè)器紫外檢測(cè)器kex/nmkex/nm增益值k/nmpahs保留時(shí)間/mln熒光檢測(cè)器紫外檢測(cè)器kex/nmkex/nm增益值x/nm苯并a蒽屈苯并b熒蒽苯并k熒蒽苯并ea3芘二苯并a,h蒽蒽苯并ghi茈茚并1,2,3,cd3芘19.526838321.126838324.929640828.52964083o.129640835.930041037.230041.1302注:因苊沒有熒光現(xiàn)象,采用紫外檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)m0oooomk加&um

10、苊萘苊氫芴菲蒽鼯芘萘苊芴菲蒽煉芘90河南師范大學(xué)(自然科學(xué)版)2.2檢出限,精密度和準(zhǔn)確度高效液相色譜一熒光串聯(lián)紫外測(cè)定l6種pahs的檢出限dl=sx3.76.取空白沉積物樣品加入l6種pahs的標(biāo)準(zhǔn)溶液,連續(xù)測(cè)定5次,計(jì)算s,檢出限見表2.此外,取6份沉積物樣品,分別加入質(zhì)量濃度為1mg/l含16種多環(huán)芳烴的標(biāo)準(zhǔn)樣品50l,經(jīng)過超聲微波萃取后進(jìn)行分析.結(jié)果表明16種多環(huán)芳烴的平均加標(biāo)回收率在57.o9103.41之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差rsd在3.13%10.51之間,結(jié)果見表2.表2檢出限,精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果“一“表示未檢出.2.3實(shí)際樣品分析在長江武漢段沉積物調(diào)查中,采用此方法,對(duì)6個(gè)沉

11、積物樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見表3.表3實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果(ng?g)注:”n.d.”表示未檢出3結(jié)論超聲萃取法可同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行前處理,方法簡(jiǎn)便,提取時(shí)間短.用高效液相色譜一熒光串聯(lián)紫外檢測(cè)器對(duì)沉積物中16種多環(huán)芳烴同步檢測(cè),大大降低了沉積物樣品的背景干擾,降低了分析檢測(cè)限,提高了分析的靈敏度,分析結(jié)果的回收率和精密度良好,實(shí)際樣品的檢測(cè)結(jié)果令人滿意.參考文獻(xiàn)1iarc.iarcmonographsontheevaluationofthecarcinogenicrisk0fchemicalstohumans,in:overallevaluationofcareinogenity!anupdatin

12、gofiapcmon0graphsm.calfornia:internationalagencyforresearchoncancer,1987.e2kimgb,maruyaka,leeka,eta1.distributionandsourcesofpolyeyclicaromatichydrocarbonsinsedimentsfromkyeonggibay,koreaj.marpollutbull,1999,38:7-15.3kuhickijd.molecularsimulationsofbenzeneandpahinteractionswithsootej.environseitechn

13、ol,2006,40,22982303.4doiekkj,burauelp,joneskc,eta1.distributionofaged14c-pcband14pahresiduesinparticle-sizeandhumicfractionsofan第6期馮精蘭等:超聲萃取一高效液相色譜測(cè)定沉積物中的多環(huán)芳烴9lagriculturalsoill,j.environscitechnol,2005,39:65756583.5chenb,xuanxd,zhulz,eta1.distributionofpolycyclicaromatichydrocarboninsurfacewaters,s

14、edimentandsoilsofhangzhoucity,china1j.waterres,2004,38:5583568.1,63delueag,furesia,leardir,eta1.nature,distributionandoriginofpolycyclicaromatichydrocarbons(pahs)inthesedimentsofolbiaharbor(northernsardinia,italy)口.marpollutbull,2005,50:12231232.1,738i-91-101123456789guow,hengmc,yangzf,eta1.distribu

15、tionofpolycyclicaromatichydrocarbonsinwater,suspendedparticulalematterandsedimentfromdaliaoriverwatershed,chinal,j.chemosphere,2007,68:93104.richterp,jimenezm,salazarr,eta1.ultrasoundassistedpressurizedsolventextractionforaliphaticandpolycyclicaromatichydrocarbonsfromsoilsj.jchromatogra,2006,1132:15

16、2o.quwc,miked,wangsm,eta1.evidenceforanaquaticplantoriginofketonesfoundintaihulakesediments1,j.hydrobiologia,1999,397:1492154iallchincr,lawrj,morriss.polybrominateddiphenylethersinsedimentsandbiotadownstreamofpotentialsourcesintheukj.environpollut,1999,105:197207.胡國成,郭建陽,羅孝俊,等.自洋淀表層沉積物中多環(huán)芳烴的含量,分布,來源

17、及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)j.環(huán)境科學(xué)研究,2009,22(3):321326.宋冠群,林金明.環(huán)境樣品中多環(huán)芳烴的前處理技術(shù)j.環(huán)境科學(xué),2005,25(10):1520.劉愛霞,郎印海,薛荔棟,等.日照近岸海域表層沉積物中多環(huán)芳烴的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析1j3.環(huán)境化學(xué),2008,27(6):805809.bossiojp,harryj,kinneyca.applicationofultrasonicassistedextractionofchemicallydiverseorganiccompoundsfromsoilsandsedimentsj.chemosphere,2008,7o:858864.蔣敏謝,

18、孟峽,謝芳.沉積物中有機(jī)成分的分析方法研究刀.北京師范大學(xué):自然科學(xué)版,2002,38(3):370376.漆新華,莊源益.超臨界流體技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用m.北京:科學(xué)出版社,2005.董新艷,楊亦文,任其龍.復(fù)雜基體中痕量多環(huán)芳烴分析測(cè)定方法的研究進(jìn)展j.色譜,2005,11(6):609615.韓豫萍,項(xiàng)偉,孫漢董.多環(huán)芳烴類有機(jī)污染物的采樣和預(yù)處理技術(shù)i-j.云南化工,2002,10(5):3739.饒竹,李松,何淼,等.高效液相色譜一熒光一紫外串聯(lián)測(cè)定土壤中16種多環(huán)芳烴j.分析化學(xué)研究報(bào)告,2007,7(7):954958.determinationofpolycyclicarom

19、atichydrocarbonsinsedimentusingsonicateextraction-highperformanceliquidchromatographyfengjing-lan,shenjunhui,zhaimeng-xiao,sunjianhui(collegeofchemistryandenvironmentalsciences,henannormaluniversity,henankeylaboratoryforenvironmentalpollutioncontrol,xinxiang453007,china)abstract:sonicateextractionhasbeenusedtoextract16polycycli