高效液相色譜測(cè)定種多環(huán)芳烴

1、湖南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站分析方法驗(yàn)證報(bào)告方法名稱 ：高效液相色譜法測(cè)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(cè)定土壤中16 種多環(huán)芳烴1. 前言多環(huán)芳烴（簡(jiǎn)稱PAHs）主要是有機(jī)物在高溫下不完全燃燒而產(chǎn)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(yán)重的有機(jī)污染物類型之一。國(guó)家環(huán)?？偩滞扑]用高效液相色譜法（ HPLC）測(cè)定飲用水、地下水、湖水、河水及工業(yè)廢水中的PAHs，但對(duì)土壤中 PAHs的測(cè)定方法未作介紹。 由于土壤樣品基體復(fù)雜， PAHs的濃度很低且穩(wěn)定性差，因此需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理以富集待測(cè)組

2、分，提高檢測(cè)的靈敏度并降低檢測(cè)限。目前國(guó)內(nèi)對(duì) 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(shù)參數(shù)，并對(duì)實(shí)際土壤樣品進(jìn)行測(cè)定。2. 方法原理及適用范圍2.1 原理2.1 1 萃?。杭铀偃軇┹腿x是一臺(tái)可從各種固體或半固體樣品中萃取有機(jī)組分的自動(dòng)系統(tǒng)。該方法通過(guò)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(guò)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(guò)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(fù)雜，在用 HPLC 測(cè)定前必須凈化。本研究選用硅膠柱進(jìn)

3、行凈化，以溶劑正己烷：二氯甲烷=3：2 進(jìn)行洗脫。2.1 3 氮吹：氮吹進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)化。214 色譜分離原理 ：HPLC 是利用樣品中的溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的不同，進(jìn)行連續(xù)的無(wú)數(shù)次的交換和分配而達(dá)到分離的過(guò)程。2.2 適用范圍本方法測(cè)定16 種多環(huán)芳烴 , 適用于土壤等復(fù)雜基體物質(zhì)。對(duì)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?xiàng)l件有待實(shí)驗(yàn)，其余過(guò)程均可適用。儀器適用范圍： 0.08-100mg/L 。每小時(shí)能測(cè)定1 個(gè)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(biāo)準(zhǔn)液：美國(guó) Supelco公司；實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水， 0.

4、45m 膜過(guò)濾；商用硅膠柱（1g，6mL ）；水系過(guò)濾頭； 1mL 一次性注射器。4. 儀器設(shè)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(biāo)準(zhǔn)樣品的制備5.1 試樣的制備5.1 1 萃?。喝”４嬗诟蓛糇厣?jī)?nèi)，避光風(fēng)干后過(guò)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(qiáng) 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(guò)柱淋洗量取 10mL提取液，然后過(guò)無(wú)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?dú)獯祾邼饪s， 用甲醇定容至1mL。用 1mL注射器取定容樣品液過(guò)0.45 m膜后待測(cè)。5.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備采用美國(guó) Supelco 公司制備的 16 種多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)液； 其原標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別如下：多環(huán)芳烴分析項(xiàng)目濃度（單位 ug/mL ）多環(huán)芳烴分析項(xiàng)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(zhì)， 采用逐級(jí)稀釋法， 分別得到 0.0008倍、0.004 倍、0.02 倍、0.1倍的原標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液。此4 種溶液作為標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)相為水 / 乙睛；流速為 1.0mL/min ；進(jìn)樣量為 10uL；紫外檢測(cè)器的波長(zhǎng)為 254nm；熒光檢測(cè)器發(fā)射波長(zhǎng)為 280nm，激發(fā)波長(zhǎng)為 389nm；梯度洗脫條件見(jiàn)下表。表梯度洗脫條件時(shí)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(biāo)

7、準(zhǔn)溶液中16 種 PAHs的分離情況。從圖中可以看出，各色譜峰對(duì)稱性好，無(wú)拖尾現(xiàn)象，便于分辨。柱平衡時(shí)間較短，完全分離 16 種 PAHs的色譜周期為 42min，適宜進(jìn)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(jì)算：7.1 通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)溶液。系統(tǒng)以采集到的標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線。利用標(biāo)準(zhǔn)曲線，采用外標(biāo)法可以計(jì)算出所進(jìn)樣品的濃度。7.2 方法的線性范圍檢驗(yàn)配制濃度為 0.08,0.4,2,10mg/L的工作標(biāo)準(zhǔn)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(guān)系，其相關(guān)系數(shù)均可以達(dá)到0.999 以上，可以滿足 16 種 PAHs同時(shí)測(cè)試。多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)曲線）相關(guān)系數(shù)多環(huán)芳烴名稱標(biāo)準(zhǔn)曲線）相關(guān)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(cè)限指檢測(cè)器恰能產(chǎn)生與噪聲相區(qū)別的響應(yīng)信號(hào)時(shí)所需進(jìn)入色譜柱的物質(zhì)的最小量，一般為恰能辯別的響應(yīng)信號(hào)，最小為噪聲的兩倍。最小檢測(cè)限指最小檢測(cè)量單位體積所對(duì)應(yīng)的濃度。16 種 PAHS的方法檢測(cè)限分別是：多環(huán)芳烴分析項(xiàng)目方法檢測(cè)限（單位 mg/kg多環(huán)芳烴分析項(xiàng)目方法檢測(cè)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(zhǔn)確度9.1 以石英砂作空白， 6 次空白加標(biāo)回收率如下：多環(huán)芳烴分析項(xiàng)目回收率RSD多環(huán)芳烴分析項(xiàng)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(biāo)回收實(shí)驗(yàn)6 個(gè)平行土壤樣品的平均濃度、標(biāo)準(zhǔn)差，根據(jù)加標(biāo)樣品計(jì)算的回收率見(jiàn)下表：土壤樣品 PAHs的測(cè)定結(jié)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