高效液相色谱测定16种多环芳烃.docx

1、高效液相色谱测定16种多环芳烃 湖南省环境监测中心站分析方法验证报告方法名称：高效液相色谱法测定土壤中16种多环芳烃研究人员：黄 东 勤 二七年 六 月 十 日高效液相色谱法测定土壤中16种多环芳烃1. 前言多环芳烃（简称PAHs）主要是有机物在高温下不完全燃烧而产生，广泛存在于土壤、水等自然环境和各种食品中。其中萘、芘等16种PAHs因具有致畸、致癌和致突变作用而被视为最严重的有机污染物类型之一。国家环保总局推荐用高效液相色谱法（HPLC）测定饮用水、地下水、湖水、河水及工业废水中的PAHs，但对土壤中PAHs的测定方法未作介绍。由于土壤样品基体复杂，PAHs的浓度很低且稳定性差，因此需要对

2、样品进行预处理以富集待测组分，提高检测的灵敏度并降低检测限。目前国内对PAHs土壤样品的处理多用索氏提取法或微波萃取法，本文研究用加速溶剂萃取土壤中的16种PAHs，提出最佳技术参数，并对实际土壤样品进行测定。2. 方法原理及适用范围2.1原理 2.11萃取：加速溶剂萃取仪是一台可从各种固体或半固体样品中萃取有机组分的自动系统。该方法通过提高溶剂温度加速传统的萃取处理。在萃取池中加压以使萃取过程中萃取池中填充的溶剂始终处于液体状态。加热后，提取物从样品池中冲到收集瓶中以备分析使用。2.12过柱淋洗：用加速溶剂提取获得的土壤提取液为黄褐色粘稠液体，基体复杂，在用HPLC测定前必须净化。本研究选用

3、硅胶柱进行净化，以溶剂正己烷：二氯甲烷= 3：2进行洗脱。2.13氮吹：氮吹进行溶剂转化。214色谱分离原理：HPLC是利用样品中的溶质在固定相和流动相之间分配系数的不同，进行连续的无数次的交换和分配而达到分离的过程。2.2 适用范围本方法测定16种多环芳烃,适用于土壤等复杂基体物质。对于饮用水、地下水和地表水以及生活污水和工业污水。第一步前处理条件有待实验，其余过程均可适用。2.2.1仪器适用范围：0.08-100 mg /L。每小时能测定1个样品。3. 试剂和材料乙睛、二氯甲烷、正己烷、丙酮、甲醇均为色谱纯；16种多环芳烃混合标准液：美国Supelco公司；实验用水为二次蒸馏水，0.45m

4、膜过滤；商用硅胶柱（1g，6mL）；水系过滤头；1mL一次性注射器。4. 仪器设备4.1高效液相色谱仪：LC-10AVP型，日本岛津公司。4.2加速溶剂提取仪：戴安ASE200。4.3氮吹仪：哈西Caliper Turbovap。4.4超声波发生器。 5. 试样与标准样品的制备5.1 试样的制备5.11萃取：取保存于干净棕色瓶内，避光风干后过100目筛的24样品装入33L加速溶剂提取仪萃取池中，提取温度100，压强1500psi，11二氯甲烷和丙酮静态提取5min。提取液保存于收集瓶中以备用。5.12 过柱淋洗量取10mL提取液，然后过无水硫酸钠，用硅胶柱净化。之后再用3：2正己烷和二氯甲烷淋

5、洗液淋洗，淋洗速度为1ml/min。收集淋洗液。 5.13 氮吹：高纯氮气吹扫浓缩，用甲醇定容至1mL。用1 mL注射器取定容样品液过0.45m膜后待测。5.2 标准溶液的制备采用美国Supelco公司制备的16种多环芳烃混合标准液；其原标准溶液浓度分别如下：多环芳烃分析项目浓度（单位ug/mL）多环芳烃分析项目浓度（单位ug/mL）萘1000苯并a蒽100苊烯2000苯并菲200苊1000苯并b荧蒽200芴200苯并k荧蒽100菲100苯并a 芘100蒽100二苯并a.b蒽200荧蒽200苯并ghi苝200芘100茚并1,2,3-cd芘100 以甲醇作介质，采用逐级稀释法，分别得到0.000

6、8倍、0.004倍、0.02倍、0.1倍的原标准浓度溶液。此4种溶液作为标准溶液保存于棕色瓶中。6. 仪器分析条件6.1 色谱条件 柱温为20；流动相为水/乙睛；流速为1.0mL/min；进样量为10uL；紫外检测器的波长为254nm；荧光检测器发射波长为280 nm，激发波长为389 nm；梯度洗脱条件见下表。表 梯度洗脱条件时间/min水/%乙睛/%04060140602001004201005040606040606.2色谱分离图下图显示了在最佳梯度洗脱条件下，标准溶液中16种PAHs的分离情况。从图中可以看出，各色谱峰对称性好，无拖尾现象，便于分辨。柱平衡时间较短，完全分离16种PAH

7、s的色谱周期为42 min，适宜进行常规分析。1-萘；2-苊烯；3-苊；4-芴；5-菲；6-蒽；7-荧蒽；8-芘；9-苯并(a)蒽；10-苯并菲；11-苯并(b) 荧蒽；12-苯并(k) 荧蒽；13-苯并(a) 芘；14-二苯并(a,h) 荧蒽;15-苯并(g,h,i)苝;16-茚并(1,2,3)芘 图 16种PAHs色谱图7. 数据的分析与计算：7.1通过分析标准溶液。系统以采集到的标准溶液的峰面积和其浓度，一定条件下，由于浓度与峰面积成正比例，可以计算出标准曲线。利用标准曲线，采用外标法可以计算出所进样品的浓度。7.2方法的线性范围检验配制浓度为0.08,0.4,2,10 mg/L的工作标

8、准溶液，作工作曲线如下图。浓度范围在0.08-10 mg/L具有很好的线性关系，其相关系数均可以达到0.999以上，可以满足16种PAHs同时测试。多环芳烃名称标准曲线）相关系数多环芳烃名称标准曲线）相关系数萘y = 12716x + 124.610.9999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荧蒽y = 100218x + 220.221芴y = 59296x + 243.891苯并k荧蒽y = 75388x +

9、 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荧蒽y = 38828x + 1388.50.9994苯并ghi苝y = 32681x - 648.440.9995芘y = 37539x + 163.840.9997茚并1,2,3-cd芘y = 94634x - 1216.0.99998. 方法的检出限 根据色谱的最小检测限指检测器恰能产生与噪声相区别的响应信号时所需进入色谱柱的物质的最小

10、量，一般为恰能辩别的响应信号，最小为噪声的两倍。最小检测限指最小检测量单位体积所对应的浓度。16种PAHS的方法检测限分别是：多环芳烃分析项目方法检测限（单位mg/kg多环芳烃分析项目方法检测限（单位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荧蒽0.0018芴0.0029苯并k荧蒽0.0023菲0.00078苯并a 芘0.0026蒽0.00014二苯并a.b蒽0.011荧蒽0.0016苯并ghi苝0.0081芘0.0049茚并1,2,3-cd芘0.00349. 精密度和准确度9.1 以石英砂作空白，6次空白加标回收率如下：多环芳烃分析项目回收率

11、RSD多环芳烃分析项目回收率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荧蒽1124.62芴715.16苯并k荧蒽1082.34菲824.18苯并a 芘962.78蒽943.14二苯并a.b蒽843.11荧蒽1053.22苯并ghi苝792.84芘982.87茚并1,2,3-cd芘863.259.2 精密度和加标回收实验6个平行土壤样品的平均浓度、标准差，根据加标样品计算的回收率见下表：土壤样品PAHs的测定结果多环芳烃名称浓度/mgKg-1RSD/%回收率/%检出限/mgKg-1萘0827.23580.014苊烯L3.42630.021苊0

12、345.67670.036芴L4.76780.0029菲0145.12820.00078蒽00763.24920.00014荧蒽0373.28980.0016芘0372.26950.0049苯并(a)蒽0353.36960.0019苯并菲0284.13920.0019苯并(b)荧蒽0155.321060.0018苯并(k)荧蒽00282.451040.0023苯并(a) 芘00692.63910.0026二苯并(a,h) 荧蒽0243.62780.011苯并(g,h,i)苝L2.48840.0081茚并(1,2,3)芘00633.71820.00349.3不同标准物质间的比对作为对比，取国家标样进行测定国家标样测定值及结果分析标样编号芴(mg/L)菲(mg/L)荧蒽(mg/L)GSB07-1046-1999标样保证值(mg/L)306.84.4308.84.6347.52.9测得值306.4308.6355.3由上表可见,实际测定值与标样的值之间的误差较小。