土壤中多环芳烃荧蒽检测方案(气相色谱仪)

2 3结果与讨论标准品色谱图 引言 多环芳烃(PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环结构的化合物，是煤、石油、煤焦油等有机化合物的热解或不完全燃烧产物，具有致畸、致癌、致突变和生物难降解的特性。而且由于能在环境中持久存在，亦被列入持久性有机污染物(POPs)，受到国际上科学界的广泛关注。1976年美国环保局提出的129种“优先污染物”中，多环芳烃类化合物有16种。1990年我国提出的水中优先控制的68种污染物中，多环芳烃类化合物有7种。 多环芳烃能以气态或者颗粒态存在于大气、水、植物、土壤中，在我国，土壤中多环芳烃的污染程度较重，工业发达地区尤为突出，土壤污染是造成水体与农作物多环芳烃污染的重要来源。2016年5月28日，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，土壤中多环芳烃的监测为今后几年的重点。 土壤样品中 PAHs 含量低，样基基质复杂，干扰严重，目前土壤中多环芳烃检测的标准有《HJ 784-2016土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法》、《土壤、沉积物多环芳烃的测定加速溶剂萃取/气相色谱-质谱法(意见稿)》、EPA 8100 等。 一般测定方法包括两部分：样品前处理和样品分析。萃取固体样品的经典方法是索氏 提取，但萃取时间长，都在十几个小时以上，在分析大批量样品时，样品处理效率低。净化步骤主要采用的为固相萃取(SPE)法，增加了样品前处理的步骤和时间，同时也带来了额外的实验误差。 赛默飞世尔科技Online GPC-GC/MS分析系统由 UltiMate3000 HPLC 系统和 ISQ GC-MS系统组成，独特的 LC-GC 接口，加上大体积进样系统，能够实现 GPC 和 GC/MS 的完美结合。结合在线凝胶色谱和气质质谱的检测方法能够有效地简化样品前处理过程，同时消除基质干扰，提高分析的选择性和灵敏度。本系统适合于食品、烟草、环境等系统中痕量有机污染物检测。 本文采用 ASE 作为样品萃取技术，在萃取浓缩后直接进Online-GPC-GC-MS 系统分析检测，省去了繁琐的净化步骤。该方法前处理操作简单，速度快，仪器灵敏度高，无杂质干扰。 仪器 萃取温度： 100℃ Thermo Scientific M Online GPC-GC-MS 在线凝胶净化色谱-气 加热时间： 5 min 静态萃取时间： 5 min ASE条件 萃取溶剂： 丙酮：正己烷=1：1(V：V) 传输线温度：300℃，离子源温度：300℃ El mode， TSIM 方式采集 系统压力： 1500 psi 表1.16种多环芳烃保留时间及特征离子 序号 化合物 Compounds 保留时间/min 定量离子 定性离子 1 萘 Naphthalene 18.41 128 129.127 2 苊烯 Acenaphthylene 23.61 152 151、153 3 苊 Acenaphthene 24.17 154 153、152 4 芴 Fluorene 25.77 166 165、167 5 菲 Phenanthrene 28.66 178 179、176 6 蒽 Anthracene 28.81 178 179、176 7 荧蒽 Fluoranthene 32.23 202 101、203 8 芘 Pyrene 32.88 202 101、203 9 苯并(a)蒽 Benzo(a)anthracene 36.52 228 114、226 10 屈 Chrysene 36.64 228 114、226 11 苯并(b)荧蒽 Benzo(b)fluoranthene 39.54 252 126、253 12 苯并(k)荧蒽 Benzo(k)pyrene 39.59 252 126、253 13 苯并(a)芘 Benzo(a)pyrene 40.33 252 126、253 14 茚并(1，2，3-cd)芘 Indeno(1，2，3-cd)pyrene 43.45 276 138、227 15 二苯并 (a，h) 蒽 Dibenzo(a，h)anthracene 43.58 278 139、279 16 苯并(g，h，i) Benzo(g，h，i)perylene 44.31 276 138、277 图1.16种多环芳烃标准溶液选择离子流图 线性、检出限及 RSD 配置混合标准溶液，浓度分别为分别配置1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0和100.0 ug/L的工作曲线，采用上述方法分别进样分析，考察各组分的线性。实验结果表明16种多环芳烃在1.0-100.0 ug/L线性关系良好，线性相关系数均大于0.995(见表2，图2)。对10.0 ug/L标准溶液连续进样8针， RSD 在 1.70-6.27%之间，重复性良好。以三倍信噪比(S/N=3)计算各化合物的检出限，各组分仪器检出限在0.01-0.30 ug/L之间(见表2)。 表2.保留时间、线性及检出限数据(n=8) 序号 化合物 保留时间 /min 线性方程 相关系数 检出限 /ug/L RSD % 1 萘 18.41 Y=2.487e5X-2.804e5 0.9996 0.03 5.67 2 苊烯 23.61 Y=1.455e7X-1.935e7 0.9997 0.01 1.90 3 苊 24.17 Y=4.569e6X-7.850e6 0.9986 0.01 1.70 4 芴 25.77 Y=1.003e6X-1.345e6 0.9993 0.01 2.23 5 菲 28.66 Y=6.480e5X-6.136e5 0.9983 0.01 5.25 6 蒽 28.81 Y=6.394e6X-1.437e6 0.9961 0.01 5.14 7 荧蒽 32.23 Y=1.494e6X-2.610e6 0.9976 0.01 3.98 8 芘 32.88 Y=7.156e5X-1.139e6 0.9983 0.01 3.38 9 苯并(a)蒽 36.52 Y=5.529e5X-1.139e6 0.9984 0.03 6.36 10 屈 36.64 Y=4.928e5X-9.234e5 0.9983 0.01 6.27 11 苯并(b)荧蒽 39.54 Y=1.018e6X-2.458e6 0.9981 0.20 5.73 12 苯并(k)荧蒽 39.59 Y=4.677e5X-7.565e5 0.9976 0.10 6.01 13 苯并(a)芘 40.33 Y=8.328e4X-3.132e5 0.9969 0.30 4.87 14 茚并(1，2，3-cd)芘 43.45 Y=1.710e5X-3.133e5 0.9981 0.10 4.70 15 二苯并(a，h)蒽 43.58 Y=5.508e5X-1.225e5 0.9974 0.30 6.18 16 苯并(g，h，i)菲 44.31 Y=5.508e5X-1.225e5 0.9974 0.10 5.26 图 2.16种多环芳烃标准曲线图 实际样品测定及样品加标回收 在上海某园区取地表干燥土壤样品2份，参考本方法对法区土壤中 PAHs 进行分析检测。实验结果表明，园区土壤中PAHs 均未检出。 取其中一份土壤进行加标回收率实验，加标浓度为0.1、0.5、1.0 pg/kg，考察16种多环芳烃的加标回收情况。实验结果表明各组分的加标回收率均在62.5-113.7%之间，符合日常分析检测的要求(表4) 表3.16种多环芳烃加标回收率 序号 化合物 加标水平/% 0.1ug/kg 0.5ug/kg 1.0ug/kg 1 萘 64.3 67.4 73.3 2 苊烯 68.3 75.7 75.2 3 苊 62.5 71.3 81.2 4 芴 57.1 67.1 84.2 5 菲 79.5 82.5 105.7 6 蒽 73.2 76.7 88.8 7 荧蒽 76.6 79.3 94.7 8 芘 85.3 102.2 105.7 9 苯并(a)蒽 73.1 86.5 81.9 10 屈 75.3 83.4 87.4 11 苯并(b)荧蒽 82.6 84.7 86.4 12 苯并(k)荧蒽 71.8 81.6 88.7 13 苯并(a)芘 73.6 79.5 103.5 14 茚并(1，2，3-cd)芘 62.5 87.9 113.7 15 二苯并(a，h)蒽 75.5 76.2 105.4 16 苯并(g，h，i)菲 73.4 98.4 107.0 图3.样品加标选择离子流图 结论 本文采用 ASE作为前处理技术，萃取过程只需要 20min， 且只需要 30mL溶剂。后续的净化分析完全由 Online GPC-GC-MS系统进行，无需繁琐的净化步骤，整个过程只需 45min 即可完成。ASE-Online GPC-GC-MS 系统只需1小时即可完成所有的分析检测流程，大大提高了实验室分析检测效率。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 650 5118(支持手机用户) SCIENTIFIC AN_C_GCMS-