環(huán)芳烴 馮小康 朱強

摘要 [目的]建立利用快速溶劑萃?。ˋSE）前處理技術(shù)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析土壤中的16種多環(huán)芳烴（PHAs）的分析方法。[方法]比較不同萃取方式、不同萃取溫度、不同溶劑等對加標回收的影響。樣品和硅藻土一起加入快速溶劑萃取儀的萃取池中，用丙酮-正己烷（1∶1）在100 ℃條件下萃取，萃取液經(jīng)過濃縮、凈化、再濃縮，上機檢測。[結(jié)果]16種PHAs線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)>0.99，加標回收率76%～119%，精密度（RSD）<10%。[結(jié)論]該方法快速準確，且成本較低，非常適合土壤中的PHAs的檢測。

關(guān)鍵詞 氣相色譜-質(zhì)譜法;多環(huán)芳烴;快速溶劑萃取;土壤

中圖分類號 X53文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）14-0220-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.065

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Abstract [Objective]A rapid solvent extraction （ASE） pretreatment method was developed for the analysis of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons （PHAS） in soil by gas chromatographymass spectrometry（GC/MS）.[Method]The effects of different extraction methods， extraction temperatures and solvents on the standard recovery were compared.Samples and diatomite join extraction accelerated solvent extraction apparatus with pool， with acetonenhexane （1∶1） at 100 ℃ under the condition of extraction， extraction liquid through concentration， purification and concentration， computer test.[Result]The linear relationship of 16 PHAS was good， the correlation coefficient was greater than 0.99， the standard recovery was 76%～119%， and the precision （RSD） was <10%.[Conclusion]This method is rapid， accurate and lowcost， which is very suitable for the detection of PHAS in soil.

Key words Gas chromatographymass spectrometry;Polycyclic aromatic hydrocarbons;Rapid solvent extraction;Soil

作者簡介 馮小康（1990—），男，江蘇興化人，工程師，碩士，從事有機分析研究。

收稿日期 2019-02-17

多環(huán)芳烴（PHAs）是指由若干個苯環(huán)稠或是由若干個苯環(huán)和戊二烯稠和在一起組成的稠環(huán)芳香烴類化合物[1]，是重要的環(huán)境和食品污染物， 其主要來源于煤、石油、木材、煙草、有機高分子化合物等有機物不完全燃燒時產(chǎn)生的揮發(fā)性碳氫化合物[2-3]，微生物和高等植物的合成以及火山活動和森林火災(zāi)等也是其重要來源。1979 年美國環(huán)保局（EPA）發(fā)布了 129 種優(yōu)先監(jiān)測污染物，其中有16種多環(huán)芳烴。我國政府也已經(jīng)列出7種多環(huán)芳烴于“中國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單”中[4] 。PAHs會直接進入土壤或經(jīng)過降水、降塵等作用進入土壤，這樣土壤就成為環(huán)境中PAHs的儲藏庫和中轉(zhuǎn)站，且承擔了90% 以上PAHs的環(huán)境負荷[5]。由于非線性排列的PAHs以及大于五環(huán)的高分子量 PAHs 占很大的比例，使得這類化合物在土壤中具有較高的穩(wěn)定性，且很難被降解，導致其不斷積累[6]。PAHs的化學性質(zhì)穩(wěn)定、不易水解，致癌、致畸、致突變的特性，具有生物遺傳性，農(nóng)作物在含PAHs的土壤環(huán)境種生長會吸收PAHs，通過生物累積和放大作用，最終進入人體，給人類造成巨大的危害，尤其是苯并[a]芘被確認為有強致癌性。因此為了評價土壤中多環(huán)芳烴對人體健康的影響，必須建立高效、準確的分析方法測定土壤中多環(huán)芳烴的含量[7]。而土壤中有機物種類繁多、成分復雜、雜質(zhì)干擾強，所以選擇氣相色譜-質(zhì)譜法比液相色譜法更為可靠。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（AgilentGC7890A-5975C）;加速溶劑萃取儀（Thermo ASE 350）;石英毛細管色譜柱，HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm;MultiVap-8平行濃縮儀（北京萊伯泰科儀器股份有限公司）。

硅酸鎂凈化小柱（100 mg/6 mL），16種多環(huán)芳烴混標（上海安譜公司，2 000 μg/mL）;2種替代物混標（上海安譜公司，2 000 μg/mL）;5種氘代多環(huán)芳烴內(nèi)標物（上海安譜公司，2 000 μg/mL）;正己烷（HPLC級）;無水硫酸鈉，置于馬弗爐中400 ℃烘4 h。3種標準溶液用丙酮-正己烷（V∶V=1∶1）分別配制成質(zhì)量濃度為40.0 μg/mL的中間貯備液。

1.2 分析條件

改變壓力值對分析物的回收率只有一點點作用，所以壓力值不被認為是試驗中的關(guān)鍵參數(shù)。如果延長萃取時間可以得到更大的萃取回收率，那么可以采用提高萃取溫度、更換萃取溶劑或增加萃取循環(huán)次數(shù)的方法以降低整體萃取時間[10]。所以壓力和萃取時間的影響在該研究中不做討論。

2.2 方法的評價

根據(jù)“1.5”質(zhì)控手段，采用石英砂做空白，按照樣品處理方法處理后，16種PHAs都未檢出，說明操作過程沒有受到污染。使用優(yōu)化后的方法分析“1.4”的校準曲線（表2）。16種PHAs線性良好（R2>0.99）。分別以10和20 μg/mL 的目標化合物進行基體加標回收試驗，回收率為76.4%～89.0%。參考HJ805—2016標準的方法檢出限，選擇2.0 μg/mL濃度，平行測定10次，方法檢出限計算公式MDL=t（n-1，0.99）×S。計算10次測定值的標準偏差S，99%的置信區(qū)間內(nèi)，自由度為9時，t（9，0.99）=2.821。當取樣量為20 g時，MDL的計算結(jié)果見表2，目標物的方法檢出限在 0.010～0.046 mg/kg，此方法滿足標準對檢出限的要求。

2.3 實際樣品的測定

采集蘇州市某農(nóng)田土壤修復現(xiàn)場的土樣進行分析，同時進行實際樣品加標。土樣在運輸和存儲過程中會造成污染，所以應(yīng)嚴格按照標準方法采樣和保存，樣品保存于潔凈的磨口玻璃瓶中。雖然受污染的農(nóng)田土壤復雜的基質(zhì)給分析帶來了一定的困難，但是經(jīng)過上述一系列處理，與標準物質(zhì)出峰時間對比和利用質(zhì)譜儀對目標物的離子碎片進行對比，可較準確地對物質(zhì)進行定性和定量。分析結(jié)果顯示（圖4），實際樣品加標回收率在76%～119%，平行樣品的相對偏差在10%以內(nèi)，滿足質(zhì)控要求。

3 結(jié)論

該研究采用快速溶劑萃?。ˋSE）對土壤中的PHAs進行提取，并比較了不同萃取方法和條件下的回收率。從該研究可知，萃取方式、萃取溫度、萃取溶劑對加標回收的影響比較大，萃取壓力和時間的影響較小，并且可以通過改變萃取溫度和循環(huán)次數(shù)獲得相同的萃取效果。萃取液經(jīng)過濃縮、凈化、再濃縮后，采用GC-MS對16種PHAs進行定性和定量分析，通過對比優(yōu)化，方法采用快速溶劑萃取、溶劑選擇丙酮+正己烷在100 ℃條件下萃取優(yōu)勢明顯，該方法抗干擾能力強，自動化程度高，回收率和檢出限均能滿足質(zhì)控要求，非常符合土壤中16種多環(huán)芳烴的檢測。

參考文獻

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