賈曉菲，張益文，鄒學(xué)仁，葉少媚，譚淑鏵

（中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗所，廣東 中山 528437）

多環(huán)芳烴（PAHs）是一類在環(huán)境中存在的典型持久性有機污染物，具有高毒、難降解、殘留時間長、生物累積、分布廣和易遷移等特性，它可以通過廢水排放、大氣沉降、農(nóng)業(yè)施肥等途徑進入土壤中，并在土壤中積累。雖然在全球范圍內(nèi)禁用多年，但由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、難降解，在土壤或沉積物中仍能檢測到[1-4]。土壤是環(huán)境中PAHs最重要的賦存介質(zhì)，PAHs進入土壤后可通過食物鏈傳遞和富集，經(jīng)飲食攝入等途徑進入生物體內(nèi)而產(chǎn)生毒害作用。PAHs的存在不僅污染環(huán)境，還會影響植物的生長，甚至?xí)θ梭w健康造成傷害。因此，建立快速、準確的檢測土壤中PAHs的方法，對于保護環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全具有重要意義。

目前，針對PAHs檢測方法研究較多的為氣相色譜-ECD法[5-6]與氣相色譜-質(zhì)譜法[7-9]。氣相色譜法在早期研究中應(yīng)用較多，但是只能根據(jù)保留時間定性，定性和定量極易受到樣品基質(zhì)的干擾。氣相色譜-質(zhì)譜法雖然在選擇離子模式的情況下可以提高抗干擾能力，但是在分析土壤這種復(fù)雜基質(zhì)的樣品時還是會受到影響而使靈敏度降低。本文利用氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜法測定土壤中的PAHs，運用多重反應(yīng)監(jiān)測（MRM）技術(shù)，有效降低了背景干擾，靈敏度更高[10-11]，定性、定量更準確。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890A/7000C氣相色譜-三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent；SB25-12DTD超聲波清洗器，波新芝生物科技股份有限公司；水浴氮吹儀，Biotage；MS 3 digital渦旋振蕩器，IKA；3-18ks冷凍離心機，SIGMA；電子天平，sartorius。

丙酮，色譜純，德國默克；正己烷，色譜純，德國默克；超純水，屈臣氏；無水硫酸鎂，廣州試劑；Florisil固相萃取小柱，1 000 mg，6 mL，美國Agilent；有機濾膜，津騰。

16種PAHs混合標準溶液，包括苊、苊烯、蒽、芴、菲、萘、芘、熒蒽、苯并[a]蒽、、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[ghi]苝、茚并[1，2，3-cd]芘、二苯并[A，H]蒽、苯并[a]芘，濃度100 mg/L（BePure）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集與制備

采集縱向深度為0～15 cm的表層土壤，去除石塊、草等雜物，在通風(fēng)干燥陰涼處自然風(fēng)干，干燥后研碎，依次過60目篩、100目篩，充分混勻后裝進樣品瓶，放入干燥器保存，待處理。

1.2.2 樣品前處理

稱取5.0 g土壤樣品于50 mL離心管中，加入1.0 mL水，渦旋振蕩混勻，讓水充分浸潤土壤樣品，加入10 mL丙酮-正己烷（1∶1）、2 g無水硫酸鎂和1粒陶瓷均質(zhì)子，渦旋混勻后放入超聲波提取儀中超聲萃取20 min，萃取過程中要不時地取出振搖2～3次，7 000 r/min離心5 min，吸取2 mL上清液至試管中，氮吹至近干，2 mL正己烷復(fù)溶，渦旋振蕩混勻，待凈化。

凈化：依次用6 mL丙酮∶正己烷（1∶9）、6 mL正己烷活化Florisil固相萃取凈化小柱，當溶劑液面到達吸附層表面時，立即倒入上述待凈化溶液，用試管收集洗脫液，用5 mL丙酮∶正己烷（1∶9）沖洗待凈化液試管后淋洗Florisil柱，并重復(fù)一次。將盛有淋洗液的試管置于水浴氮吹儀中，40℃水浴氮吹至近干，用1 mL正己烷定容，過0.22 μm有機濾膜，待測。

1.2.3 標準溶液配制

分別將濃度為100 mg/L的16種PAHs混合標準溶液用正己烷配制成10 mg/L的儲備液，放入-18℃冰箱保存?zhèn)溆?。使用前，取出放至室溫后，用正己烷逐級稀釋?.01 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L的混合標準工作溶液。

1.2.4 儀器條件

色譜條件：色譜柱為HP-5ms UI（30 m×250 μm×0.25 μm）；進樣口溫度280℃，不分流進樣，進樣體積1.0 μL，載氣為高純氦氣（99.999%），恒流模式，流速1.2 mL/min。升溫程序：初始溫度80℃，保持1 min，以20℃/min升至180℃，保持1 min，以10℃/min升溫至240℃，保持2 min，以10℃/min升至300℃，保持4 min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI），電離能量70 eV；離子源溫度280℃；傳輸線溫度280℃；四級桿溫度150℃；選擇掃描模式MRM，溶劑延遲5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS/MS條件優(yōu)化

將濃度為2.0 mg/L的PAHs混合標準溶液進行GCMS/MS全掃描，全掃描范圍80～450 m/z，掃描時間25 min，獲得全掃描質(zhì)譜圖，16種PAHs的分離度都較好，見圖1。確定每個組分的保留時間，選擇質(zhì)荷比大、豐度高的離子作為母離子。對選擇的特征母離子再進行產(chǎn)物離子掃描，并優(yōu)化碰撞能量，選擇響應(yīng)較高的子離子對作為樣品的定量離子對和定性離子對，建立MRM方法。16種PAHs的定性和定量特征參數(shù)見表1。

圖1 PAHs的總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram of PAHs

表1 16種PAHs的特征參數(shù)Table 1 Characteristic parameters of 16 PAHs

2.2 標準曲線和檢出限

將配制濃度為0.01 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L的混合標準工作液進行測定，用外標法做標準曲線，以各PAHs定量離子的峰面積y對其濃度x繪制標準曲線，回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表2。結(jié)果顯示，16種PAHs在0.01～0.5 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)不低于0.995。以色譜峰的3倍信噪比（S/N）計算方法檢出限，均在0.30～1.00 μg/kg之間。

表2 16種PAHs的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限Table 2 Regression equations，correlation coefficients and limits of detection（LODs）of 16 PAHs

2.3 回收率及精密度

用不含該16種PAHs的土壤作為空白樣品進行加標回收實驗，添加3個濃度水平，分別為20 μg/kg、40 μg/kg、100 μg/kg，每個濃度水平做5個平行樣，并做2個空白對照。運用本文的方法進行前處理和測定，計算加標回收率和相對標準偏差RSD，見表3。結(jié)果表明，在3個添加濃度下，16種PAHs的平均回收率在70%～115%，相對標準偏差2.0%～9.5%，回收率和精密度都較好，方法穩(wěn)定、準確。

3 結(jié)論

本文利用氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀建立了測定土壤中16種PAHs的方法，土壤中有較多的干擾物質(zhì)，基質(zhì)復(fù)雜，本文首先在前處理中將樣品經(jīng)丙酮-正己烷（1∶1）超聲提取，再過Florisil凈化小柱，凈化效果較好且回收率較高，在選擇儀器上采用了氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，采用MRM掃描模式，大大減少了土壤基質(zhì)中雜質(zhì)離子的干擾，提高了選擇性和準確度。該方法能夠精確定性和定量土壤中的PAHs，提高了土壤監(jiān)測效率，為開展土壤中PAHs的檢測分析提供了有效方法。