王 穎

（廣東樸華檢測技術(shù)有限公司，廣東 梅州 514733）

多環(huán)芳烴是指含兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)的芳烴[1]，簡稱PAHs，主要有兩種組合方式，一種是非稠環(huán)型，其中包括聯(lián)苯及聯(lián)多苯和多苯代脂肪烴；另一種是稠環(huán)型，即兩個(gè)碳原子為兩個(gè)苯環(huán)所共有[2]。多環(huán)芳烴的來源分為自然源和人為源。自然源主要來自陸地、水生植物和微生物的生物合成過程，另外森林、草原的天然火災(zāi)及火山的噴發(fā)物和化石燃料、木質(zhì)素及底泥中也存在多環(huán)芳烴；人為源主要是由各種礦物燃料（如煤、石油和天然氣等）、木材、紙以及其他含碳?xì)浠衔锏奈镔|(zhì)不完全燃燒或在還原條件下熱解形成[2]。PAHs由于具有毒性、遺傳毒性、突變性和致癌性[3]，可對(duì)人的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)造成損傷，對(duì)肝臟、腎臟造成損害[4]，被定為影響人類健康的主要有機(jī)污染物[3]。

1 多環(huán)芳烴的檢測方法

目前多環(huán)芳烴的檢測方法主要是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和高效液相色譜法。環(huán)境監(jiān)測水中的多環(huán)芳烴檢測方法為《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》（HJ 478-2009）[5]，但其中16種多環(huán)芳烴的分離效果不佳。本文通過參考該方法優(yōu)化洗脫程序，成功分離16種多環(huán)芳烴后，對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑和材料

乙腈（CH3CN）：液相色譜純；甲醇（CH3OH）：液相色譜純；二氯甲烷（CH2Cl2）：液相色譜純；正己烷（C6H14）：液相色譜純；硫代硫酸鈉（N2S2O3·5H2O）；無水硫酸鈉（Na2SO4）：在400℃下烘烤2 h，冷卻后，貯于磨口玻璃瓶中密封保存；氯化鈉（NaCl）：在400 ℃下烘烤2 h，冷卻后，貯于磨口玻璃瓶中密封保存；多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液（200 μg/mL）：含16種多環(huán)芳烴的乙腈溶液，貯備液于4 ℃以下冷藏；弗羅里硅土柱：1 000 mg/6.0 ml。

2.2 儀器和設(shè)備

賽默飛U3000型高效液相色譜儀：配備紫外檢測器，具有梯度洗脫功能；色譜柱：填料為5 μm ODS，柱長250 mm，內(nèi)徑4.6 mm的反相色譜柱；濃縮裝置：上海全浦QP-D0Y-24Y圓形水浴氮吹儀和上海精密RE-201D 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；聚四氟乙烯分液漏斗：2 000 mL。

2.3 樣品的采集與保存

樣品必須采集在預(yù)先洗凈烘干的采樣瓶中，采樣前不能用水樣預(yù)洗采樣瓶，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80 mg硫代硫酸鈉除氯；樣品采集后應(yīng)避光于4 ℃以下冷藏，在7 d內(nèi)萃取，萃取后的樣品應(yīng)避光于4 ℃以下冷藏，在40 d內(nèi)分析完畢[5]。

2.4 樣品前處理

2.4.1 萃取

搖勻水樣，量取1 000 mL水樣，倒入2 000 mL的分液漏斗中，加入30 g氯化鈉，再加入50 mL二氯甲烷，振搖5 min，靜置分層，收集有機(jī)相，放入250 mL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(dòng)的無水硫酸鈉存在；放置30 min，脫水干燥[5]。若萃取過程中出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，可使用攪動(dòng)、離心、用玻璃棉過濾等方法破乳，也可使用冷凍的方法破乳[5]。

2.4.2 濃縮

用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1 mL，加入適量正己烷至5 mL，重復(fù)此濃縮過程3次，最后濃縮至1 mL，待凈化[5]。

2.4.3 凈化

將弗羅里硅土柱固定在凈化裝置上；先用4 mL二氯甲烷/正己烷（1+1）混合溶液沖洗凈化柱，再用10 mL正己烷平衡凈化柱，當(dāng)2 mL正己烷流過凈化柱后，關(guān)閉活塞，使正己烷在柱中停留5 min；將濃縮后的樣品溶液加到柱上，再用約3 mL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10 mL二氯甲烷/正己烷（1+1）洗滌吸附有樣品的凈化柱，收集洗脫液于濃縮管中，當(dāng)2 mL洗脫液流過凈化柱后關(guān)閉活塞，讓洗脫液在柱中停留5 min；用水浴氮吹儀將其濃縮至0.5 mL～1.0 mL，加入3 mL乙腈，再濃縮至1 mL以下，最后準(zhǔn)確定容到1 mL待測[5]。若預(yù)處理過程中溶劑轉(zhuǎn)換不完全，即有殘存正己烷或二氯甲烷，在樣品分析時(shí)會(huì)出現(xiàn)保留時(shí)間漂移、峰變寬或雙峰的現(xiàn)象[5]。

2.5 色譜條件

進(jìn)樣量：10 μL；柱溫：35 ℃；流速：1.0 mL/min；流動(dòng)相A：乙腈；流動(dòng)相B：水。梯度洗脫程序見表1。

表1 梯度洗脫程序

紫外檢測器的波長為254 nm、220 nm和295 nm，16種多環(huán)芳烴在紫外檢測器上對(duì)應(yīng)的最大吸收波長見表2。

表2 用紫外檢測器檢測多環(huán)芳烴時(shí)對(duì)應(yīng)的波長

2.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

2.6.1 標(biāo)準(zhǔn)使用液的制備

準(zhǔn)確吸取50 μL多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液于1 mL棕色容量瓶中（容量瓶內(nèi)預(yù)先加入少量乙腈，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)加入液面下），用乙腈定容至刻度，混勻后轉(zhuǎn)移到棕色小瓶中保存，該多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為10 μg/mL。

2.6.2 標(biāo)準(zhǔn)系列的制備

取5個(gè)1 mL棕色容量瓶，瓶內(nèi)預(yù)先加入少量乙腈，往容量瓶內(nèi)依次加入多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)使用液（10 μg/mL）4 μL、10 μL、50 μL、100 μL 和200 μL，用乙腈定容至刻度，制成多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度分別為0.04 μg/mL、0.10 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL 和2.00 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列，貯存在棕色小瓶中，用封口膜密封，于冷暗處存放。

2.6.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜圖

圖1為在本文規(guī)定的色譜條件下，紫外檢測器串聯(lián)的16種多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)色譜圖。

圖1 16種多環(huán)芳烴標(biāo)樣的紫外色譜圖

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜條件優(yōu)化

由于16種多環(huán)芳烴中的苊烯無法產(chǎn)生熒光，本文采用紫外檢測器對(duì)多環(huán)芳烴進(jìn)行定性定量檢測。鑒于16種多環(huán)芳烴在紫外檢測器上對(duì)應(yīng)的最大吸收波長各不相同，選取254 nm，220 nm 和295 nm作為最佳檢測波長。為確定合適的洗脫溶劑和洗脫程序，分別采用甲醇-水（80%甲醇+20%水，保持20 min，以1.2%甲醇/min的增量至95%甲醇+5%水，保持至出峰完畢）和乙腈-水（65%乙腈+35%水，保持27 min，以2.5%乙腈/min的增量至100%乙腈，保持至出峰完畢）作為流動(dòng)相進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示乙腈-水作為流動(dòng)相分離效果較好。根據(jù)多環(huán)芳烴各組分極性和理化性質(zhì)的不同，逐步調(diào)整乙腈和水的比例，使16種多環(huán)芳烴實(shí)現(xiàn)完全分離，最終確定的梯度洗脫程序見表1；在優(yōu)化好的色譜條件下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測得到16種多環(huán)芳烴色譜圖（見圖1）。

3.2 線性和檢出限

將多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)系列通過自動(dòng)進(jìn)樣器注入高效液相色譜儀，進(jìn)樣量為10 μL，得到不同濃度的多環(huán)芳烴色譜圖。以峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。16種多環(huán)芳烴的回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表3，由此可知，多環(huán)芳烴在濃度為0.04～2.00 μg/mL范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)R2值在0.999以上，均呈現(xiàn)很好的線性關(guān)系。使用低濃度多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測定7次，根據(jù)公式MDL=3.143×S計(jì)算檢出限，結(jié)果見表3。由此可見，按照本文介紹的液相色譜條件，16種多環(huán)芳烴可以取得較高的靈敏度，滿足日常地表水的監(jiān)測需求。

表3 16種多環(huán)芳烴的回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

3.3 精密度與準(zhǔn)確度

3.3.1 精密度

取不含多環(huán)芳烴的純水樣品添加多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液（200 μg/mL），使用液液萃取法萃取后凈化濃縮，最終樣品溶液濃縮定容至1.00 mL，分別測定7次，測定結(jié)果見表4。

表4 16種多環(huán)芳烴的精密度（n=7）

3.3.2 準(zhǔn)確度

取不含多環(huán)芳烴的純水和地表水樣品添加多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)貯備液（200 μg/mL），使用液液萃取法萃取后凈化濃縮，最終樣品溶液濃縮定容至1.00 mL，分別測定3次，測定結(jié)果見表5。由表4、表5可見，加標(biāo)的純水樣品中，16種多環(huán)芳烴相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%，加標(biāo)的純水和地表水樣品中，16種多環(huán)芳烴的回收率為85.0%～103%，方法精密度、準(zhǔn)確度均滿足水中16種多環(huán)芳烴的檢測要求。

表5 16種多環(huán)芳烴的準(zhǔn)確度

4 結(jié)論

本文成功建立了液液萃取-高效液相色譜法測定地表水中多環(huán)芳烴的分析方法。在對(duì)洗脫程序進(jìn)行優(yōu)化后，該方法具有較低的檢出限、較寬的線性范圍、較高的準(zhǔn)確度、良好的精密度和加標(biāo)回收率；滿足相關(guān)規(guī)范要求，簡單、快捷、穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確、靈敏、可靠，適用于水中16種多環(huán)芳烴的檢測。