楊維英王娟李春玲張曉霞

(1.江蘇省連云港環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 連云港 222000；2.廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所/華南土壤污染控制與修復(fù)國家地方聯(lián)合工程研究中心/廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650)

多環(huán)芳烴(PAHs)是指分子中含有2個或2個以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物，PAHs性質(zhì)穩(wěn)定，極易吸附在固體顆粒物上，在環(huán)境中難降解，可在生物體內(nèi)蓄積，具有致畸、致癌、致突變和生物難降解的特性[1,2]，是目前國際上關(guān)注的一類持久性有機污染物(POPs)[3]。在我國，土壤中多環(huán)芳烴的污染程度較重，工業(yè)發(fā)達地區(qū)尤為突出，土壤污染是造成水體與農(nóng)作物多環(huán)芳烴污染的重要來源。為了控制和監(jiān)測土壤和沉積物中的PAHs，尋求一種高效快捷的檢測方法意義重大。

目前，土壤中多環(huán)芳烴的前處理方法主要包括提取和凈化2方面，提取方法主要有索氏提取法、超聲提取法、超臨界流體萃取、微波輔助萃取、加壓流體萃取等方法[4]，凈化方法常用的有固相萃取小柱(SPE)、凝膠色譜(GPC)等[5]。這些萃取和凈化方法經(jīng)過很多實驗室驗證回收率和對實際樣品的檢測都是非常不錯的，但是操作繁瑣、溶劑使用量大，所用耗材和儀器比較多且貴，給檢測工作帶來了諸多不便。

QuEChERS方法是2003年由美國農(nóng)業(yè)部的首席科學(xué)家Lehotay及德國的Anastassiades教授[5]提出，因具有快速(Quick)、簡單(Easy)、廉價(Cheap)、有效(Effective)、可靠(Rugged)和安全(Safe)的特點而得名。最初的QuEChERS方法是針對水果和蔬菜中農(nóng)藥殘留的前處理方法[6]，本實驗用QuEChERS的前處理方法對土壤中16種PAHs進行提取和凈化，用液相色譜法進行分析測定，本實驗進行了回收率和質(zhì)控樣的測試分析，加標回收率為76.0%～113.0%；對質(zhì)控樣進行了測定，測定結(jié)果均在可接受的范圍內(nèi)。該方法快速、高效、易于操作，適用于突發(fā)環(huán)境污染事故土壤中多環(huán)芳烴的應(yīng)急監(jiān)測。

1 實驗部分

1.1 儀器與設(shè)備

高效液相色譜儀(Agilent 1200，帶紫外檢測器)，振蕩器(VORTex-GENIE)，離心機(北京時代北利離心機有限公司)，移液器(eppendorf)。

1.2 試劑與材料

乙腈(Thermo色譜純)，QuEChERS萃取包(6g MgSO4，1.5g NaOAc迪馬科技)，凈化管(50mg PSA，50mg C18，150mg MgSO4迪馬科技)，16種多環(huán)芳烴的標準品200μg·mL-1(ANPEL)，十氟聯(lián)苯替代物1000μg·mL-1(ANPEL)，土壤中16種多環(huán)芳烴質(zhì)控樣(定制混標，nsilab)。

1.3 儀器分析條件

多環(huán)芳烴專用柱EClipse PAH色譜柱(5μm，4.6mm×250mm)。流動相：水(A)和乙腈(B)。梯度洗脫程序：0min，70%B；0～9.5min,70%B；9.5～15min,100%B；15～37min,100%B；37～45min,70%B。進樣量：10μL；柱溫箱溫度：25℃；流速：0.9mL·min-1。

1.4 標準溶液的配制

移取一定量的多環(huán)芳烴混合標準儲備溶液(20.0μg·min-1)，用乙腈配制成0.10μg·min-1、0.20μg·min-1、0.50μg·min-1、1.0μg·min-1、2.0μg·min-1、5.0μg·min-1一系列濃度的標準溶液。

1.5 樣品前處理

稱取3g土壤樣品到50mL的離心管中，加入5mL乙腈，混勻振蕩5min，然后加入萃取包，繼續(xù)振蕩5min，然后離心5min，取上清液1mL加入萃取管中，振蕩5min，離心，取上清液過0.45μm濾膜上機待測。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

目前土壤中的多環(huán)芳烴的提取主要使用乙腈、丙酮、二氯甲烷、正己烷。實驗中分別對這幾種試劑進行了優(yōu)化，最終發(fā)現(xiàn)乙腈的提取效果和峰形最優(yōu)，所以實驗中選擇乙腈作為提取劑。

2.2 提取時間的優(yōu)化

選擇乙腈作為提取劑，提取土壤中的16種多環(huán)芳烴，振蕩時間分別取0min、2min、5min、10min、15min，觀察這個幾個振蕩時間的回收率結(jié)果，從實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)振蕩時間5min時達到回收率最大值，隨著時間的增加，回收率沒有明顯的增加，本實驗選擇5min作為提取時間。

2.3 提取劑使用量的選擇

由于QuEChERS法推薦的提取劑是樣品量和溶劑量約1∶1，實驗中分別對提取劑和樣品量比為1∶1，1.5∶1，2∶1做了對比實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn),1∶1的回收率均在70%以下，1.5∶1和2∶1的回收率基本沒有差別，本實驗選擇≥1.5∶1的提取劑量作為溶劑使用量。

2.4 標準曲線的建立

實驗建立了16種多環(huán)芳烴標準曲線，16種多環(huán)芳烴出峰情況如圖1所示，線性相關(guān)系數(shù)均達到0.999以上。

圖1 16種多環(huán)芳烴的色譜圖

2.5 實樣加標實驗

稱取3.0243g空白土壤樣品，向其中加入25μL 200μg·mL-1的標準儲備液，最終計算出土壤中PAHs的加標量為1.65mg·kg-1。實驗步驟按照QuChERS的前處理方法，上機測試，加標回收率實驗結(jié)果如表1所示。

表1 土壤中16種多環(huán)芳烴的回收率結(jié)果

2.6 質(zhì)控樣品實驗

稱取3.0642g土壤質(zhì)控樣按照QuChERS的前處理方法，上機測試，質(zhì)控結(jié)果如表2所示。

表2 16種多環(huán)芳烴的質(zhì)控結(jié)果

3 結(jié)論

本實驗利用商品化QuChERS包提取土壤中的多環(huán)芳烴，用高效液相色譜法進行測定。土壤實樣中的加標回收率為76.0%～113.0%，滿足HJ 784-2016標準中對回收率的要求，土壤質(zhì)控樣測定值符合理論值范圍要求。該前處理方法與快速溶劑萃取法相比較，所用有機溶劑量少，經(jīng)濟環(huán)保，步驟簡單，易于操作，方便快捷，節(jié)約時間，大大縮短了前處理的時間。該方法預(yù)計可以應(yīng)用于應(yīng)急監(jiān)測分析，實現(xiàn)快速檢測分析。