HJ 478-2009 水質(zhì) 多環(huán)芳烴的測定 液液萃取和固相萃取高效液相色譜法（正式版）

中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)多環(huán)芳烴的測定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法—Liquid-liquidextractionandsolid-phaseex2009-09-27發(fā)布2009-11-01實(shí)施 1適用范圍 12方法原理 13試劑和材料 14儀器和設(shè)備 26分析步驟 27結(jié)果計算 58精密度和準(zhǔn)確度 59質(zhì)量控制和質(zhì)量保證 5附錄A(資料性附錄)方法的檢出限和測定下限 6附錄B(資料性附錄)方法的精密度和準(zhǔn)確度 7為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國水污染防治法》,保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范水中多環(huán)芳烴的測定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水中十六種多環(huán)芳烴的液液萃取和固相萃取高效液相色譜法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于飲用水、地下水、地表水、海水、工業(yè)廢水及生活污水中十六種多環(huán)芳烴的測定。本標(biāo)準(zhǔn)是對《水質(zhì)六種特定多環(huán)芳烴的測定高效液相色譜法》(GB13198—91)的修訂。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1991年，原標(biāo)準(zhǔn)起草單位為北京環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心。本次為第一次修訂。主要修訂內(nèi)容如下：——增加了方法的測定組分；—增加了固相萃取方法；——修改了萃取溶劑體系及凈化的方法；——修改了高效液相色譜法的流動相配比；——修改了高效液相色譜法的檢測條件；——增加了質(zhì)量保證和質(zhì)量控制的規(guī)定。自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，原國家環(huán)境保護(hù)局1991年8月31日批準(zhǔn)、發(fā)布的國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)六種特定多環(huán)芳烴的測定高效液相色譜法》(GB13198—91)廢止。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：沈陽市環(huán)境監(jiān)測中心站。本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)部2009年9月27日批準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)自2009年11月1日起實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。1水質(zhì)多環(huán)芳烴的測定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法警告：部分多環(huán)芳烴屬于強(qiáng)致癌物，操作時應(yīng)按規(guī)定要求佩戴防護(hù)器具，避免接觸皮膚和衣服；標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制應(yīng)在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行操作；檢測后的殘渣殘液應(yīng)做妥善的安全處理。1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水中十六種多環(huán)芳烴的液液萃取和固相萃取高效液相色譜法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于飲用水、地下水、地表水、海水、工業(yè)廢水及生活污水中十六種多環(huán)芳烴的測定。十六種多環(huán)芳烴(PAHs)包括：萘、范、二氫范、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、菌、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[ghi]花。液液萃取法適用于飲用水、地下水、地表水、工業(yè)廢水及生活污水中多環(huán)芳烴的測定。當(dāng)萃取樣品體積為1L時，方法的檢出限為0.002～0.016μg/L,測定下限為0.008～0.064μg/L,詳見表A.1。萃取樣品體積為2L,濃縮樣品至0.1ml,苯并[a]芘的檢出限為0.0004μg/L,測定下限為0.0016μg/L。固相萃取法適用于清潔水樣中多環(huán)芳烴的測定。當(dāng)富集樣品的體積為10L時，方法的檢出限為0.0004～0.0016μg/L,測定下限為0.0016～0.0064μg/L,詳見表A.2。2方法原理2.1液液萃取法用正己烷或二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴(PAHs),萃取液經(jīng)硅膠或弗羅里硅土柱凈化，用二氯甲烷和正己烷的混合溶劑洗脫，洗脫液濃縮后，用具有熒光/紫外檢測器的高效液相色譜儀分離檢測。2.2固相萃取法采用固相萃取技術(shù)富集水中多環(huán)芳烴(PAHs),用二氯甲烷洗脫，洗脫液濃縮后，用具有熒光/紫外檢測器的高效液相色譜儀分離檢測。3試劑和材料本標(biāo)準(zhǔn)所用試劑除另有注明外，均應(yīng)為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑。除非另有說明，本標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的水均為不含有機(jī)物的蒸餾水。3.3二氯甲烷(CH?Cl?):液相色譜純。3.5硫代硫酸鈉(Na?S?O?·5H?O)。3.6無水硫酸鈉(Na?SO?):在400℃下烘烤2h,冷卻后，貯于磨口玻璃瓶中密封保存。3.7氯化鈉(NaCl):在400℃下烘烤2h,冷卻后，貯于磨口玻璃瓶中密封保存。3.8標(biāo)準(zhǔn)溶液3.8.1多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液：質(zhì)量濃度為200mg/L含十六種多環(huán)芳烴的乙腈溶液，包括萘、范、二氫范、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、菌、苯并[a]蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[K]熒蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[ghi]花。貯備液于4℃以下冷藏。3.8.2多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)使用液：取1.0ml多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液(3.8.1)于10ml容量瓶中，用乙腈(3.1)2稀釋至刻度，該溶液中含多環(huán)芳烴20.0mg/L。在4℃以下冷藏。3.8.3十氟聯(lián)苯(Decafluorobiphenyl):純度：99%,樣品萃取前加入，用于跟蹤樣品前處理的回收率。3.8.4十氟聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稱取十氟聯(lián)苯(3.8.3)0.025g,準(zhǔn)確到1mg,于25ml容量瓶中，用乙腈溶解并稀釋至刻度，該溶液中含十氟聯(lián)苯1000μg/ml。在4℃以下冷藏。3.8.5十氟聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：取1.0ml十氟聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液(3.8.4)于25ml容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度，該溶液中含十氟聯(lián)苯40μg/ml。在4℃以下冷藏。3.9淋洗液：二氯甲烷/正己烷(1+1)混合溶液(體積分?jǐn)?shù))。3.10硅膠柱：1000mg/6.0ml。3.11弗羅里硅土柱：1000mg/6.0ml。3.12固相萃取柱：C1g,1000mg/6.0ml,或固相萃取圓盤等具有同等萃取性能的物品。3.13玻璃棉或玻璃纖維濾紙：在400℃加熱1h,冷卻后，貯于磨口玻璃瓶中密封保存。3.14氮?dú)猓兌取?9.999%,用于樣品的干燥濃縮。4儀器和設(shè)備4.1液相色譜儀(HPLC):具有可調(diào)波長紫外檢測器或熒光檢測器和梯度洗脫功能。4.2色譜柱：填料為5μmODS,柱長25cm,內(nèi)徑4.6mm的反相色譜柱或其他性能相近的色譜柱。4.3采樣瓶：1L或2L具磨口塞的棕色玻璃細(xì)口瓶。4.4分液漏斗：2000ml,玻璃活塞不涂潤滑油。4.5濃縮裝置：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置或K-D濃縮器、濃縮儀等性能相當(dāng)?shù)脑O(shè)備。4.6液液萃取凈化裝置4.7自動固相萃取儀或固相萃取裝置固相萃取裝置由固相萃取柱、分液漏斗、抽濾瓶和泵組成。見4.8干燥柱：長250mm,內(nèi)徑10mm,玻璃活塞不涂潤滑油的玻璃柱。在柱的下端，放入少量玻璃棉或玻璃纖維濾紙(3.13),加入10g無水硫酸鈉。4.9一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器。5樣品圖1固相萃取裝置(萃取部分)示意圖5.1樣品的采集：樣品必須采集在預(yù)先洗凈烘干的采樣瓶(4.3)中，采樣前不能用水樣預(yù)洗采樣瓶，以防止樣品的沾染或吸附。采樣瓶要完全注滿，不留氣泡。若水中有殘余氯存在，要在每升水中加入80mg硫代硫酸鈉(3.5)除氯。5.2樣品的保存：樣品采集后應(yīng)避光于4℃以下冷藏，在7d內(nèi)萃取，萃取后的樣品應(yīng)避光于4℃以下冷藏，在40d內(nèi)分析完畢。6分析步驟6.1樣品預(yù)處理6.1.1液液萃取6.1.1.1萃?。簱u勻水樣，量取1000ml水樣(萃取所用水樣體積根據(jù)水質(zhì)情況可適當(dāng)增減),倒入2000ml的分液漏斗中，加入50μl十氟聯(lián)苯(3.8.5),加入30g氯化鈉(3.7),再加入50ml二氯甲烷3(3.3)或正己烷(3.4),振搖5min,靜置分層，收集有機(jī)相，放入250ml接收瓶中，重復(fù)萃取兩遍，合并有機(jī)相，加入無水硫酸鈉至有流動的無水硫酸鈉存在。放置30min,脫水干燥。6.1.1.2濃縮：用濃縮裝置(4.5)濃縮至1ml,待凈化。如萃取液為二氯甲烷，濃縮至1ml,加入適量正己烷至5ml,重復(fù)此濃縮過程3次，最后濃縮至1ml,待凈化。飲用水和地下水的萃取液可不經(jīng)過柱凈化，轉(zhuǎn)換溶劑至0.5ml直接進(jìn)行HPLC分析。地表水和其他萃取液的凈化：用1g硅膠柱(3.10)或弗羅里硅土柱(3.11)作為凈化柱，將其固定在液液萃取凈化裝置(4.6)上。先用4ml淋洗液沖洗凈化柱，再用10ml正己烷平衡凈化柱(當(dāng)2ml正己烷流過凈化柱后，關(guān)閉活塞，使正己烷在柱中停留5min)。將濃縮后的樣品溶液加到柱上，再用約3ml正己烷分3次洗滌裝樣品的容器，將洗滌液一并加到柱上，棄去流出的溶劑。被測定的樣品吸附于柱上，用10ml二氯甲烷/正己烷(1+1)洗滌吸附有樣品的凈化柱，收集洗脫液于濃縮瓶中(當(dāng)2ml洗脫液流過凈化柱后關(guān)閉活塞，讓洗脫液在柱中停留5min)。濃縮至0.5～1.0ml,加入3ml乙腈，再濃縮至0.5ml以下，最后準(zhǔn)確定容到0.5ml待測。6.1.2.1將固相萃取C?8柱(3.12)安裝在自動固相萃取儀(4.7)上，或按圖1連接好固相萃取裝置。6.1.2.2活化柱子：先用10ml二氯甲烷(3.3)預(yù)洗C18柱，使溶劑流凈。接著用10ml甲醇(3.2)分兩次活化Cia柱，再用10ml水分兩次活化Cia柱，在活化過程中，不要讓柱子流干。6.1.2.3樣品的富集：在1000ml水樣(富集所用水樣體積根據(jù)水質(zhì)情況可適當(dāng)增減)中加入5g氯化鈉(3.7)和10ml甲醇，加入50μl十氟聯(lián)苯(3.8.5),混合均勻后以5ml/min的流速流過已活化好的6.1.2.4干燥：用10ml水沖洗C?8柱后，真空抽濾10min或用高純氮?dú)獯礐1a柱10min,使柱干燥。6.1.2.5洗脫：用5ml二氯甲烷洗脫浸泡Cia柱，停留5min后，再用5ml二氯甲烷以2ml/min的速度洗脫Ci?柱，收集洗脫液。6.1.2.6脫水：先用10m!二氯甲烷預(yù)洗干燥柱(4.8),加入洗脫液后，再加2ml二氯甲烷洗柱，用濃縮瓶收集流出液。濃縮至0.5～1.0ml,加入3ml乙腈，再濃縮至0.5ml以下，最后準(zhǔn)確定容到0.5ml待測。6.2.1色譜條件I梯度洗脫程序：65%乙腈+35%水，保持27min;以2.5%乙腈/min的增量至100%乙腈，保持至出6.2.2色譜條件Ⅱ梯度洗脫程序：80%甲醇+20%水，保持20min;以1.2%甲醇/min的增量至95%甲醇+5%水，保持至出峰完畢。紫外檢測器的波長：254nm、220nm和295nm。熒光檢測器的波長：激發(fā)波長λex為280nm,發(fā)射波長λem為340nm。20min后λex為300nm,λem為400nm、430nm和500nm。十六種多環(huán)芳烴在紫外檢測器上對應(yīng)的最大吸收波長及在熒光檢測器特定的條件下最佳的激發(fā)和發(fā)射波長見表1。4表1用紫外和熒光檢測器檢測多環(huán)芳烴時對應(yīng)的波長單位：nm1萘2范3芴45菲6蒽7熒蒽8芘9菌苯并[a]蒽苯并[a]芘二苯并[a,h]蒽6.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制6.3.1標(biāo)準(zhǔn)系列的制備取一定量多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)使用液(3.8.2)和十氟聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)使用液(3.8.5)于乙腈中，制備至少5個濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列，多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度分別為0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/ml,貯存在棕色小瓶中，于冷暗處存放。通過自動進(jìn)樣器或樣品定量環(huán)分別移取5種濃度的標(biāo)準(zhǔn)使用液10μl,注入液相色譜，得到各不同濃度的多環(huán)芳烴的色譜圖。以峰高或峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)>0.999,否則重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。6.3.3標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜圖不同填料的色譜柱，化合物出峰的順序有所不同。圖2為在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的色譜條件I下，兩種不同檢測器串聯(lián)的十六種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)色譜圖。圖216種多環(huán)芳烴標(biāo)樣的紫外譜圖56.3.4連續(xù)校準(zhǔn)取10μl待測樣品注入高效液相色譜儀中。記錄色譜峰的保留時間和峰高(或峰面積)。按式(1)計算樣品中多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度。pa——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得組分i的質(zhì)量濃度，mg/L;5個實(shí)驗(yàn)室測定質(zhì)量濃度為分別為0.05mg/L和5.0mg/L多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)樣品時，相對誤差小于±15.0%,其重復(fù)性和再現(xiàn)性結(jié)果見表B.1。5個實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，液液萃取法加標(biāo)量為1.0~為71.1%～94.2%。參見附錄B。9.1.1試劑空白：每批試劑均應(yīng)分析試劑空白。9.2.1空