全自動固相萃取-氣質聯(lián)用法測定水中16種多環(huán)芳烴

全自動固相萃取-氣質聯(lián)用法測定水中16種多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴（pahs）通常是由兩個苯環(huán)組成的厚環(huán)化合物。結構類型包括線性排列、角狀排列和簇狀排列。對于水體中PAHs的檢測，我國曾出臺GB/T13198—1991水質6種特定多環(huán)芳烴的測定，現(xiàn)已經廢止;目前現(xiàn)行有效的標準有SL465—2009和HJ478—2009。HJ478—2009規(guī)定多環(huán)芳烴的測定采用液-液萃取技術，但是液-液萃取技術消耗大量有機溶劑，整個分析過程操作復雜，費時費力，對操作人員存在潛在的健康風險，且方法容易受到污染，產生假陽性結果本研究通過氣相色譜-質譜聯(lián)用法對水中16種多環(huán)芳烴進行了檢測，前處理采用了全自動固相萃取儀對樣品進行富集、凈化。旨在優(yōu)化包括固相萃取在內的多重前處理條件，提升檢測的靈敏度與準確性，為水質中16種多環(huán)芳烴的快速檢測奠定基礎。1材料和方法1.1儀器和儀器全自動固相萃取儀ASPE799(購自日本島津公司)、氣相色譜-質譜聯(lián)用儀7000(購自Agilent公司)、DB-5MS色譜柱(購自Agilent公司)、KQ-500DE(購自中國昆山市超聲儀器有限公司)、PAH-C1.2方法1.2.1內標溶液的配制混合標準儲備溶液:用移液槍準確吸取1000μl20mg/L的16種多環(huán)芳烴標樣，置于10ml棕色試劑瓶中，用乙腈溶解并定容至10ml，于-20℃下避光保存?；旌蟽葮藘淙芤?用移液槍分別準確吸取1000μl5mg/L的4種多環(huán)芳烴內標，置于10ml棕色試劑瓶中，用丙酮溶解并定容至10ml，于-20℃下避光保存。標準工作溶液:根據(jù)需要吸取上述的標準儲備溶液和內標儲備溶液，用二氯甲烷稀釋，配制成所需濃度的標準工作液。1.2.2pahs組分特性氣相色譜條件:進樣口溫度為300℃恒流模式，不分流進樣;程序升溫:80℃保持1min，以10℃/min的速率升高到300℃，保持該溫度直到16種PAHs全部出峰完畢;載氣為99.9%高純氦，流量為1.0ml/min;進樣量為1.0μl。質譜:采用電子轟擊離子源(EI);源區(qū)溫度為230℃;傳輸線溫度為280℃;離子化能量為70eV;全掃描模式定性，選擇離子掃描模式定量。16種多環(huán)芳烴的質譜采集參數(shù)見表1。1.2.3固相萃取柱的制備為了去除本底值的干擾，本實驗所用器皿均為玻璃制品，且在馬弗爐中300℃燒2h以上。廣口玻璃瓶在盛裝水樣前，需要用5ml～10ml的正己烷潤洗瓶壁2遍，為去除瓶中的多環(huán)芳烴本底，創(chuàng)造一個液體環(huán)境，使水樣中的多環(huán)芳烴不易吸附在瓶壁上。取500ml自來水于廣口玻璃瓶中，加入0.1g抗壞血酸以去除余氯，振蕩溶解，用磷酸調pH值≤2，加入內標混合標準溶液(500ng/ml)50μl，加入10ml甲醇，搖勻。將固相萃取柱安裝到全自動固相萃取儀上，設置全自動固相萃取儀方法:依次用10ml二氯甲烷、10ml甲醇、10ml純水活化固相萃取柱。樣品以2ml/min的速率上樣，在上樣快要結束時，用10ml正己烷潤洗玻璃瓶壁，并與殘留水樣一同上樣，使之全部通過固相萃取柱。用6ml甲醇對上樣后的固相萃取柱進行淋洗，流速為5ml/min，氮氣吹干管路和萃取柱8min。用2ml二氯甲烷浸泡2min后洗脫，流速為5ml/min，重復3次，并將洗脫液合并。將洗脫液在30℃氮氣吹至0.5ml，用二氯甲烷定容至1ml，在漩渦振蕩儀振蕩3min后取下，將濃縮洗脫液通過安有濾膜的微量注射器轉移至進樣瓶中。1.2.4g/l的用量配制標準溶液系列5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L和250μg/L，以及d2結果2.1處理前方法的選擇不同PAHs的理化性質存在較大差異，本實驗中15種多環(huán)芳烴(除萘外)的飽和蒸氣壓為1.09×102.2固相萃取小柱的選擇固相萃取柱可以有效地富集、凈化目標化合物，降低基質效應，從而提高檢測的準確度。本研究比較了C2.3回收率的確定不同多環(huán)芳烴的性質差別較大，在不同pH值下存在狀態(tài)不同，故其在固相萃取柱上的吸附能力不同。本實驗對比了上樣pH值低于2和不調節(jié)pH值時對16種多環(huán)芳烴的回收率的影響:準確量取100ml超純水6份，其中3份用磷酸調節(jié)pH值至2，另外3份不調節(jié)pH值，均加入混合標準溶液(1μg/ml)100μl，加入2ml甲醇，混勻。選用MIP-PAHs柱，全自動固相萃取儀處理后續(xù)操作，計算各組的加標回收率，比較上樣pH值對16種多環(huán)芳烴富集效果的影響，結果見圖3，結果顯示上樣pH值低于2時，16種多環(huán)芳烴的回收率明顯高于不調節(jié)pH值時的回收率，且實驗的穩(wěn)定性更好，因此本實驗采用磷酸將上樣液pH值調至低于2后處理分析。2.4回收率較低且平行性在做自來水中多環(huán)芳烴加標回收試驗時，發(fā)現(xiàn)用檢測加標純水的前處理條件去處理自來水水樣，所得到的回收率較低，平行性較差。分析得出，原因可能是自來水中雜質較多，且經哈希余氯檢測儀測試顯示，實驗室自來水的余氯含量為0.06mg/L～0.09mg/L，在該情況下樣品回收率為9.4%～61.1%，水中余氯可能干擾了固相萃取柱對水中多環(huán)芳烴的吸附作用，故而回收率較低且平行性較差。本次實驗對比了相同條件下向自來水樣中加入0.1g抗壞血酸、0.5g抗壞血酸及0.1gNa2.5上樣和助溶劑加入量的優(yōu)化多環(huán)芳烴水溶性一般較差，特別是環(huán)比較多的多環(huán)芳烴，為提高水中多環(huán)芳烴檢測過程中的回收率，需要在被測水樣品中添加有機溶劑作為改進劑本研究討論了丙酮、甲醇、正己烷幾組不同條件下的加標回收率。首先，在500ml加標純水水樣中分別加入10ml甲醇、10ml正己烷和10ml丙酮上樣。結果顯示，加入10ml甲醇和10ml正己烷水樣的加標回收率均在50%以上，且甲醇和正己烷的平行性明顯好于加入10ml丙酮水樣。加入有機改進劑以后，可以大大提高PAHs的回收率，特別是對分子量較大的物質，同時不同的加入體積對多環(huán)芳烴的加標回收率影響也不一樣，因此之后選取不同體積的(5ml、10ml、20ml)甲醇和正己烷分別上樣。隨著助溶劑加入量的增加，16種多環(huán)芳烴的回收率略有提高，回收率僅在60%以上。隨著甲醇體積的增加，部分多環(huán)芳烴的回收率有一定的降低，可能是較多的甲醇加入量會對萃取柱有洗脫作用。為了保證16種多環(huán)芳烴回收率提高，通過摸索，選用10ml的甲醇和正己烷作為水樣的添加試劑最為合適。又因為正己烷和水不互溶，所以在快要上樣結束時，加入10ml正己烷效果更佳。既可以洗去吸附在玻璃瓶壁上的少量PAHs;又可以擠出固相萃取柱中的水分，以達到更好的洗脫效果。2.6水樣回收率試驗本研究還討論了不同上樣體積對回收率的影響，選取100ml、500ml和1000ml水樣分別進行加標回收試驗，結果顯示500ml和1000ml體積水樣的回收率較100ml體積水樣的回收率高，500ml和1000ml的回收率差異不明顯，所以為了兼顧試驗效果和前處理時間，選用500ml作為試驗的水樣體積。2.7與氣質聯(lián)用法對比本研究在對水中16種多環(huán)芳烴檢測的前處理條件討論完畢后，先后用高效液相色譜法和氣相色譜-質譜聯(lián)用法對目標化合物進行檢測。在加標回收試驗中，發(fā)現(xiàn)使用高效液相色譜法測定16種多環(huán)芳烴的回收率普遍低于氣質聯(lián)用法且平行性較差，有以下幾個原因:(1)高效液相色譜法進樣前需對樣品洗脫液進行溶劑置換，具體方法是氮吹時將洗脫液完全吹干后用50%乙腈水復溶，在這個過程中，樣品中的目標化合物會有揮發(fā)損失，萘的損失尤為明顯;(2)高效液相色譜法的檢測靈敏度較低，在測定過程中會出現(xiàn)假陽性結果，其中菲的假陽性結果較嚴重，有時菲的回收率會高于170%。此外，使用高效液相色譜法檢測水中16種多環(huán)芳烴需要用到2種檢測器、5組檢測波長，操作較為復雜。氣相色譜-質譜聯(lián)用法操作較為簡便，且檢測靈敏度較高，測得樣品回收率高且平行性較好(圖4)。高效液相色譜法測定16種多環(huán)芳烴的前處理條件還有待繼續(xù)優(yōu)化。2.8關于性別的法律原則的評論2.8.1標準工作曲線配制5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L和250μg/L的系列標準工作溶液(含內標50μg/L)，以濃度為橫坐標，響應值為縱坐標，繪制標準曲線，得到16種PAHs的線性方程和相關系數(shù)(表2)。結果表明，16種PAHs在5μg/L～250μg/L內，對應物質的響應值均呈現(xiàn)良好的線性關系，r2.8.2加標回收和回收率取自來水樣500ml(共24份)，其中5份不加標作為樣品空白，其余18份分別進行3個濃度(20ng/L、100ng/L、200ng/L)加標，平行5份，使用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀對其進行檢測。測得16種多環(huán)芳烴的3種濃度加標回收率在82.8%～109.3%;