加速溶劑萃取-液相色譜法測定運動地坪材料中16種多環(huán)芳烴

加速溶劑萃取-液相色譜法測定運動地坪材料中16種多環(huán)芳烴

健身房材料包括塑料薄膜、幼兒園地板、塑料籃球場等，廣泛用于幼兒園和學(xué)生場的建設(shè)。目前我國的運動塑膠地坪鋪設(shè)范圍已經(jīng)從原來的體育系統(tǒng)擴大至大、中、小學(xué)等教育系統(tǒng)，發(fā)展勢頭十分迅猛。但是，近期在我國多地連續(xù)暴露出“塑膠毒跑道”事件：2016年6月21日央視財經(jīng)報道“毒跑道竟是工業(yè)廢料黑窩點，距北京不到200里”；2017年國慶節(jié)之后，浙江多家媒體報道杭州某小學(xué)多位孩子出現(xiàn)了流鼻血、感冒、嘔吐、嗜睡等癥狀，最后校長被免，塑膠操場全部鏟除干凈，包括顆粒層和粘合劑層。這些報道內(nèi)容讓人觸目驚心，引起了全社會的極大關(guān)注在這些毒跑道事件中，許多學(xué)生家長都聞到了刺鼻的氣味，據(jù)專家分析，這些氣味可能的來源是膠水中殘留的氯化物和游離二異氰酸酯（TDI）、三元乙丙彩色顆粒中殘留的硫化物、黑色顆粒中殘留的硫化物和多環(huán)芳烴、施工時殘留的溶劑（甲苯、二甲苯等）等。這些物質(zhì)一旦超標(biāo)，被人體吸入后會導(dǎo)致頭昏、嘔吐、呼吸困難、昏厥等癥狀，對人體健康產(chǎn)生重大影響加速溶劑萃?。ˋSE）作為一種新型的樣品前處理方法，采用高溫高壓萃取原理，具有方法簡單、有機溶劑用量少、萃取效率高等優(yōu)點1試驗部分1.1檢測方法和檢測ThermoScientificASE350型加速溶劑萃取儀，配10mL萃取池；ThermoScientificUltimate3000型液相色譜儀，配紫外檢測器和熒光檢測器；ThermoScientific變色龍7.2.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；硅膠柱（1g/6mL）。16種多環(huán)芳烴的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：1000mg·L所用試劑均為色譜純，試驗用水為二次去離子水。1.2萃取時間、色譜條件1）加速溶劑萃取條件萃取溫度100℃；靜態(tài)萃取時間5min，循環(huán)萃取2次；吹掃體積為萃取池體積的60%；吹掃時間120s。2）色譜條件HypersilGreenPAH色譜柱（250mm×4.6mm,5μm），柱溫30℃；流量2mL·min1.3萃取液的制備將運動地坪材料樣品粉碎至2mm×2mm大小。稱取粉碎后的樣品約5.0g，加入適量的硅藻土，混合均勻，轉(zhuǎn)移至底層墊有纖維素膜的10mL萃取池中，加入丙酮-正己烷（1+1）混合液（萃取溶劑）20mL，按加速溶劑萃取條件萃取20min。萃取完成后萃取液氮吹濃縮至近干，如不需凈化，用乙腈定容至5.0mL，按色譜條件進行測定。如需凈化，參考GB/T29784.2-20132結(jié)果與討論2.1運動土地陽性樣品的萃取按儀器工作條件對16種多環(huán)芳烴（PAHs）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定，其色譜圖見圖1。由圖1可知：16種PAHs完全基線分離。甲苯、二氯甲烷、丙酮-正己烷（1+1）混合液及乙酸乙酯是PAHs的常見萃取溶劑，試驗采用上述4種萃取溶劑對運動地坪材料陽性樣品進行萃取，比較萃取液中16種PAHs的萃取效率[以萃取溶劑為丙酮-正己烷（1+1）混合液時的萃取效率為100%]，結(jié)果見圖2。由圖2可知：甲苯、丙酮-正己烷（1+1）混合液的萃取效率優(yōu)于二氯甲烷和乙酸乙酯，甲苯對萘等8種化合物萃取效率優(yōu)于丙酮-正己烷（1+1）混合液，丙酮-正己烷（1+1）混合液對苯并[a]蒽等8種化合物的萃取效率優(yōu)于甲苯。綜合考慮萃取溶劑毒性及后續(xù)濃縮等問題，試驗選擇萃取溶劑為丙酮-正己烷（1+1）混合液。2.3樣品的萃取效率加速溶劑萃取是一種高溫高壓的萃取方式，萃取溫度對萃取效率影響較大。試驗考察了萃取溫度依次為60,80,100,120℃時對運動地坪材料陽性樣品中16種PAHs萃取效率的影響（以萃取溫度為100℃時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖3。由圖3可知：萃取溫度為100℃時，萃取效率最佳；繼續(xù)升高萃取溫度，低沸點PAHs的萃取效率降低，可能和高溫萃取下低沸點PAHs損失有關(guān)。試驗選擇萃取溫度為100℃。2.4以萃取方法為加速溶劑萃取與超聲萃取比較按試驗方法對運動地坪材料陽性樣品萃取3次，分別收集每一次的萃取液，考察了循環(huán)萃取次數(shù)對16種PAHs萃取效率的影響（以循環(huán)萃取3次時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖4。由圖4可知：前兩次萃取PAHs的含量占3次萃取總量的97%以上。試驗選擇循環(huán)萃取2次。采用加速溶劑萃取和超聲萃取對運動地坪材料陽性樣品中16種PAHs進行萃取，比較萃取方法對16種PAHs萃取效率的影響（以萃取方法為加速溶劑萃取時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖5。由圖5可知：加速溶劑萃取對16種PAHs的萃取效率均優(yōu)于超聲萃取對16種PAHs的萃取效率。加速溶劑萃取更加快速，自動化程度更高。試驗選用加速溶劑萃取。2.6去除雜質(zhì)干擾運動地坪材料中添加劑種類繁多，同時在提取過程中也會有部分聚合物被萃取溶劑溶解而進入萃取溶液中，因此在色譜分析前需要將聚合物等雜質(zhì)去除，防止雜質(zhì)干擾測定。在GB/T29784.2-2013、HJ805-2016、HJ784-2016中均使用硅膠柱作為凈化柱。試驗選擇凈化柱為硅膠柱（1g/6mL）。2.7檢出限按儀器工作條件對5.0,10.0,20.0,50.0,100.0,200.0,500.0μg·L根據(jù)3倍信噪比計算方法的檢出限（3S/N），結(jié)果見表2。2.8加標(biāo)回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差試驗按試驗方法對運動地坪材料空白樣品進行加標(biāo)回收試驗，計算回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表3。由表3可知：回收率為70.9%～117%，RSD為1.5%～6.7%。2.9運動土地材料中多環(huán)芳烴的含量測定按試驗方法對3個運動地坪材料樣品進行分析，結(jié)果見表4，其中未列出的PAHs均為未檢出。本工作采用加速溶劑萃取-液相色譜