固相萃取-高效液相色譜法測定水中多環(huán)芳烴

1、固相萃取-高效液相色譜法測定水中多環(huán)芳烴趙成曦 李巖趙成曦，石家莊市供水總公司水質(zhì)檢測中心，副主任，高級工程師，石家莊市西三莊街地表水廠院內(nèi)，03117786269，7791149， HYPERLINK mailto:zhchengxi zhchengxi 。主題：4 飲用水處理創(chuàng)新專題：4 飲用水中有害物質(zhì)的檢測與管理摘要： 采用固相萃取小柱，實現(xiàn)了環(huán)境水樣中多環(huán)芳烴的高倍數(shù)富集，用程序波長熒光檢測器和紫外二極管矩陣檢測器串接檢測水樣中多環(huán)芳烴，建立了快速準(zhǔn)確地測定水中多環(huán)芳烴類物質(zhì)的方法。該方法操作簡便，靈敏度高，分析時間短，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，該方法用于水中多環(huán)芳烴的檢測，結(jié)果令人滿意。關(guān)鍵詞

2、： 固相萃取 高效液相 多環(huán)芳烴1 引言多環(huán)芳烴（PAHs）是在自然界中廣泛存在的一類有機(jī)污染物，其中某些化合物具有相當(dāng)強(qiáng)的致癌或致突變作用，尤其是36環(huán)多環(huán)芳烴具有致癌活性1，隨著環(huán)境污染的加劇，多環(huán)芳烴在環(huán)境中的廣泛分布，危害人類健康。為了有效的控制及研究其毒性，人們對多環(huán)芳烴的來源、分離、分析方法等開展了大量的研究2，3。對環(huán)境水樣中痕量多環(huán)芳烴的分析具有重要意義。高效液相色譜熒光檢測器檢測是測定多環(huán)芳烴最常用的方法。由于傳統(tǒng)方法樣品處理需用溶劑萃取，操作麻煩，污染大，引入誤差因素多，故我們研究了用固相萃取預(yù)分離和富集，高效液相色譜程序波長熒光檢測器檢測的方法，并用二極管矩陣檢測器（DA

3、D）輔助作峰識別和純度分辨。該方法采用固相萃取小柱富集，具有富集倍數(shù)高，節(jié)省時間，環(huán)境污染小，不易乳化的優(yōu)點，利用了熒光檢測器靈敏度高的優(yōu)勢，又利用了DAD檢測器檢驗峰純度，比較未知光譜與譜庫光譜進(jìn)行峰識別的優(yōu)點，提高了方法的可靠性。2 實驗部分 2.1 儀器和試劑HP-1050高效液相色譜系統(tǒng)（美國惠普公司），四元泵系統(tǒng)，二極管陣列檢測器(DAD)(或紫外分光檢測器)，熒光檢測器（FLD），2504.6mm,5m PAH柱色譜柱（美國VYDAC）；25L或50L微量進(jìn)樣器；固相萃取設(shè)備（美國SUPELCOSIL）； 3mL ENVI-C18富集柱(SUPELCO)；尖底濃縮吹掃瓶；超純水器（

4、法國Milli-Q Plus）。 四氫呋喃、正已烷、甲醇，色譜純，使用前用0.45m膜過濾；高純水，蒸餾水經(jīng)超純水器處理，電阻率18Mcm；16種多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（美國SUPELCO 提供）。2.2 水樣的采集和保存水樣中的PAH對光敏感，水樣必須采集在棕色玻璃容器中，采樣前不能用樣品預(yù)洗瓶子，防止采集表層水，保證所采樣品具有代表性，樣品瓶要完全注滿，不留空氣，蓋好瓶塞。水樣應(yīng)放在暗處，4冰箱中保存,盡快分析。2.3 水樣預(yù)處理取1000ml自來水或水庫水，水樣以5ml.min-1的流量通過預(yù)活化好的C18固相萃取小柱，過完后小柱用2ml正已烷洗脫，洗脫液收集在尖底吹掃瓶中，,用純氮吹氣濃

5、縮到0.5ml以下。上述萃取柱再用四氫呋喃2ml洗脫,收集在上述濃縮瓶中,再吹氣濃縮到100l,進(jìn)樣20l進(jìn)行分析。2.4 測定方法色譜柱為美國VYDAC LCPAH液相色譜柱（2504.6mm）；柱溫：30； 流動相組成：A泵，純水；B泵，甲醇；按 0min（70甲醇），3min（85甲醇），18min（100%甲醇），38min（100%甲醇）的梯度條件，平衡5 min后進(jìn)行下一個樣品，流速為1.1ml.min-1。用程序波長熒光檢測器檢測多環(huán)芳烴，熒光檢測條件列于表1。表1 熒光檢測器激發(fā)、發(fā)射波長 nm1345678Excitation wavelength21822726024524

6、7229230Emission Wavelength339335319362414442395910111213141516Excitation wavelength295263245245246295293245Emission Wavelength402377431424420427425471DAD檢測器：254nm苝在該條件下，各組分的保留時間為：萘5.623min，苊6.785min，二氫苊9.015min，芴10.238min，菲 11.673min，蒽 13.674min，熒蒽 16.058min，芘 17.156min，苯并（）蒽 23.892min，屈25.480min，苯并

7、(b)熒蒽30.360min，苯并(k)熒蒽33.190min，苯并（）芘 34.166 min，苯并(ghi)芘苝38.844 min，二苯并（,h）蒽40.067min，茚并(1,2,3-cd)芘41.781 min。16種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)色譜圖示于圖1。 圖1 16種PAHs標(biāo)準(zhǔn)色譜圖3 結(jié)果與討論3.1 方法的精密度和檢出限在實際樣品中加入混合標(biāo)準(zhǔn)，水樣為我市自來水，結(jié)果見表1。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于等于7%，說明本次實驗的重現(xiàn)性高。在16個多環(huán)芳烴中，苊檢出限最高，其他多環(huán)芳烴化合物的檢出限均比苊低1-2個數(shù)量級，這也說明熒光檢測器比紫外檢測器的靈敏度高。表1 方法的精密度和檢出限序號多環(huán)芳烴

8、濃度平均值(gL-1)CV(%)方法檢出限(gL-1)1萘410-349.2110-42苊410-154.4110-23二氫苊410-329.9510-54芴410-232.2110-45菲210-224.5910-46蒽210-227.7310-57熒蒽410-225.6310-48芘210-254.2510-49苯并（）蒽210-214.6110-410屈210-241.0110-311苯并(b)熒蒽410-251.3310-312苯并(k)熒蒽210-252.9410-413苯并（）芘210-279.2810-414苯并(ghi) 芘苝410-232.4210-315二苯并（,h）蒽41

9、0-248.8810-416茚并(1,2,3-cd)芘210-242.0410-33.2 樣品的回收率結(jié)果見表2。表明本次實驗水樣的加標(biāo)回收率在87109%之間。 表 2 16種多環(huán)芳烴的加標(biāo)回收率序號多環(huán)芳烴加標(biāo)量(gL-1)回收率(%)1萘410-31092苊410-11033二氫苊410-3934芴410-2955菲210-2906蒽210-2907熒蒽410-2898芘210-2879苯并（）蒽210-28710屈210-29111苯并(b)熒蒽410-28912苯并(k)熒蒽210-28713苯并（）芘210-28914苯并(ghi) 芘苝410-210915二苯并（,h）蒽410-28816茚并(1,2,3-cd)芘210-2913.3 水樣的分析 用該方法測定了石家莊市自來水、地下水、黃壁莊、崗南水庫地表水等3種水樣中的多環(huán)芳烴，測定結(jié)果均低于檢出限。這說明我市水源還未受到該類有機(jī)化合物的污染，水質(zhì)良好。4