高效液相色譜測定種多環(huán)芳烴

1、湖南省環(huán)境監(jiān)測中心站分析方法驗證報告方法名稱 ：高效液相色譜法測定土壤中16 種多環(huán)芳烴研究人員： 黃東勤二七年六月十日高效液相色譜法測定土壤中16 種多環(huán)芳烴1. 前言多環(huán)芳烴（簡稱PAHs）主要是有機物在高溫下不完全燃燒而產生，廣泛存在于土壤、水等自然環(huán)境和各種食品中。其中萘、芘等16 種 PAHs因具有致畸、致癌和致突變作用而被視為最嚴重的有機污染物類型之一。國家環(huán)?？偩滞扑]用高效液相色譜法（ HPLC）測定飲用水、地下水、湖水、河水及工業(yè)廢水中的PAHs，但對土壤中 PAHs的測定方法未作介紹。 由于土壤樣品基體復雜， PAHs的濃度很低且穩(wěn)定性差，因此需要對樣品進行預處理以富集待測組

2、分，提高檢測的靈敏度并降低檢測限。目前國內對 PAHs土壤樣品的處理多用索氏提取法或微波萃取法，本文研究用加速溶劑萃取土壤中的16 種 PAHs，提出最佳技術參數(shù)，并對實際土壤樣品進行測定。2. 方法原理及適用范圍2.1 原理2.1 1 萃取：加速溶劑萃取儀是一臺可從各種固體或半固體樣品中萃取有機組分的自動系統(tǒng)。該方法通過提高溶劑溫度加速傳統(tǒng)的萃取處理。在萃取池中加壓以使萃取過程中萃取池中填充的溶劑始終處于液體狀態(tài)。加熱后，提取物從樣品池中沖到收集瓶中以備分析使用。2.1 2 過柱淋洗：用加速溶劑提取獲得的土壤提取液為黃褐色粘稠液體，基體復雜，在用 HPLC 測定前必須凈化。本研究選用硅膠柱進

3、行凈化，以溶劑正己烷：二氯甲烷=3：2 進行洗脫。2.1 3 氮吹：氮吹進行溶劑轉化。214 色譜分離原理 ：HPLC 是利用樣品中的溶質在固定相和流動相之間分配系數(shù)的不同，進行連續(xù)的無數(shù)次的交換和分配而達到分離的過程。2.2 適用范圍本方法測定16 種多環(huán)芳烴 , 適用于土壤等復雜基體物質。對于飲用水、地下水和地表水以及生活污水和工業(yè)污水。第一步前處理條件有待實驗，其余過程均可適用。儀器適用范圍： 0.08-100mg/L 。每小時能測定1 個樣品。3. 試劑和材料乙睛、二氯甲烷、正己烷、丙酮、甲醇均為色譜純；16 種多環(huán)芳烴混合標準液：美國 Supelco公司；實驗用水為二次蒸餾水， 0.

4、45m 膜過濾；商用硅膠柱（1g，6mL ）；水系過濾頭； 1mL 一次性注射器。4. 儀器設備4.1 高效液相色譜儀： LC-10AVP型，日本島津公司。4.2 加速溶劑提取儀：戴安ASE200。4.3 氮吹儀：哈西 CaliperTurbovapII。4.4 超聲波發(fā)生器。5. 試樣與標準樣品的制備5.1 試樣的制備5.1 1 萃?。喝”４嬗诟蓛糇厣績龋芄怙L干后過100 目篩的 24樣品裝入 33L 加速溶劑提取儀萃取池中，提取溫度100，壓強 1500psi ，11 二氯甲烷和丙酮靜態(tài)提取5min。提取液保存于收集瓶中以備用。5.1 2 過柱淋洗量取 10mL提取液，然后過無水硫酸鈉

5、，用硅膠柱凈化。之后再用3：2 正己烷和二氯甲烷淋洗液淋洗，淋洗速度為1ml/min 。收集淋洗液。5.1 3 氮吹：高純氮氣吹掃濃縮， 用甲醇定容至1mL。用 1mL注射器取定容樣品液過0.45 m膜后待測。5.2 標準溶液的制備采用美國 Supelco 公司制備的 16 種多環(huán)芳烴混合標準液； 其原標準溶液濃度分別如下：多環(huán)芳烴分析項目濃度（單位 ug/mL ）多環(huán)芳烴分析項目濃度（單位 ug/mL ）萘1000苯并 a 蒽100苊烯2000苯并菲200苊1000苯并 b 熒蒽200芴200苯并 k 熒蒽100菲100苯并 a 芘100蒽100二苯并 a.b 蒽200熒蒽200苯并 ghi

6、 苝200芘100茚并 1,2,3-cd 芘100以甲醇作介質， 采用逐級稀釋法， 分別得到 0.0008倍、0.004 倍、0.02 倍、0.1倍的原標準濃度溶液。此4 種溶液作為標準溶液保存于棕色瓶中。6. 儀器分析條件6.1 色譜條件柱溫為 20；流動相為水 / 乙睛；流速為 1.0mL/min ；進樣量為 10uL；紫外檢測器的波長為 254nm；熒光檢測器發(fā)射波長為 280nm，激發(fā)波長為 389nm；梯度洗脫條件見下表。表梯度洗脫條件時間 /min水/%乙睛 /%04060140602001004201005040606040606.2 色譜分離圖下圖顯示了在最佳梯度洗脫條件下，標

7、準溶液中16 種 PAHs的分離情況。從圖中可以看出，各色譜峰對稱性好，無拖尾現(xiàn)象，便于分辨。柱平衡時間較短，完全分離 16 種 PAHs的色譜周期為 42min，適宜進行常規(guī)分析。0.020.015UA0.01625114100.005179312131681514816243240485664t / min1- 萘；2- 苊烯； 3- 苊； 4- 芴； 5- 菲； 6- 蒽； 7- 熒蒽； 8- 芘； 9- 苯并 (a) 蒽； 10- 苯并菲； 11- 苯并 (b) 熒蒽； 12-苯并 (k) 熒蒽； 13- 苯并 (a) 芘； 14- 二苯并 (a,h) 熒蒽 ;15- 苯并 (g,h,

8、i)苝 ;16- 茚并 (1,2,3)芘圖 16 種 PAHs色譜圖7. 數(shù)據(jù)的分析與計算：7.1 通過分析標準溶液。系統(tǒng)以采集到的標準溶液的峰面積和其濃度，一定條件下，由于濃度與峰面積成正比例，可以計算出標準曲線。利用標準曲線，采用外標法可以計算出所進樣品的濃度。7.2 方法的線性范圍檢驗配制濃度為 0.08,0.4,2,10mg/L的工作標準溶液，作工作曲線如下圖。濃度范圍在 0.08-10mg/L 具有很好的線性關系，其相關系數(shù)均可以達到0.999 以上，可以滿足 16 種 PAHs同時測試。多環(huán)芳烴標準曲線）相關系數(shù)多環(huán)芳烴名稱標準曲線）相關系數(shù)名稱萘y=12716x+124.610.

9、9999苯并 a 蒽y=87962x+294.20.9999苊烯y=9105.2x+127.291苯并菲y=67117x+704.980.9996苊y=5209.8x+90.5150.9995苯并 b 熒蒽y=100218x+220.221芴y=59296x+243.891苯并 k 熒蒽y=75388x+262.310.9999菲y=156697x+773.420.9998苯并 a 芘y=74483x+91.710.9998蒽y=324068x+1546.80.9998二苯并 a.b 蒽y=19734x-178.720.9999熒蒽y=38828x+1388.50.9994苯并 ghi 苝y=

10、32681x-648.440.9995芘y=37539x+163.840.9997茚并 1,2,3-cd 芘y=94634x-1216.0.99998. 方法的檢出限根據(jù)色譜的最小檢測限指檢測器恰能產生與噪聲相區(qū)別的響應信號時所需進入色譜柱的物質的最小量，一般為恰能辯別的響應信號，最小為噪聲的兩倍。最小檢測限指最小檢測量單位體積所對應的濃度。16 種 PAHS的方法檢測限分別是：多環(huán)芳烴分析項目方法檢測限（單位 mg/kg多環(huán)芳烴分析項目方法檢測限（單位 mg/kg萘0.014苯并 a 蒽0.0019苊烯0.021苯并菲0.0019苊0.036苯并 b 熒蒽0.0018芴0.0029苯并 k

11、熒蒽0.0023菲0.00078苯并 a 芘0.0026蒽0.00014二苯并 a.b 蒽0.011熒蒽0.0016苯并 ghi 苝0.0081芘0.0049茚并 1,2,3-cd 芘0.00349. 精密度和準確度9.1 以石英砂作空白， 6 次空白加標回收率如下：多環(huán)芳烴分析項目回收率RSD多環(huán)芳烴分析項目回收率RSD萘616.53苯并 a 蒽1033.21苊烯624.11苯并菲893.84苊695.46苯并 b 熒蒽1124.62芴715.16苯并 k 熒蒽1082.34菲824.18苯并 a 芘962.78蒽943.14二苯并 a.b 蒽843.11熒蒽1053.22苯并 ghi 苝7

12、92.84芘982.87茚并 1,2,3-cd 芘863.259.2 精密度和加標回收實驗6 個平行土壤樣品的平均濃度、標準差，根據(jù)加標樣品計算的回收率見下表：土壤樣品 PAHs的測定結果多環(huán)芳烴名稱濃度RSD回收率檢出限/mg· Kg -1/%/%/mg· Kg -1萘0 827.23580.014苊烯L3.42630.021苊0 345.67670.036芴L4.76780.0029菲0 145.12820.00078蒽0 0763.24920.00014熒蒽0 373.28980.0016芘0 372.26950.0049苯并 (a)蒽0 353.36960.0019苯并菲0 284.13920.0019苯并 (b) 熒蒽0 155.321060.0018苯并 (k) 熒蒽0 0282.451040.0023苯并 (a)芘0 0692.63910.0026二苯并 (a,h)熒蒽0 243.62780.011苯并 (g,h,i) 苝L2.48840.0081茚并 (1,2,3) 芘0 0