土壤中蒽检测方案(毛细管柱)

袁智泉、孔晔、冯爽、曹喆 采用 Agilent 5977B 单四极杆气质联用系统测定土壤中多环芳烃 本文采用 Agilent 7890B 气相色谱/5977B单四极杆气质联用系统测定土壤样品中的多环芳烃含量。文中所述样品前处理方法以及仪器分析方法参考环境标准《土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》 (HJ 805-2016)、《全国土壤污染状况详查-土壤样品分析测试方法技术规定》(技术规定)、《土壤和沉积物有机物的提取加压流体萃取》(HJ783-2016)，采用加压快速溶剂萃取提取方法结合弗罗里硅土净化法对土壤样品进行提取和净化，分别使用《技术规定》和《HJ 805-2016》两种方法进行分析。本方案成功应用于土壤中15种多环芳烃的分析测定，依据两种分析方法进行实际样品分析后得到质量控制结果为：样品加标回收率分别为 40%-128%和52%-115%(两个方法质控要求均为40%-150%)；计算得到仪器最低检测限分别为 0.06-0.29 pg/kg 和0.7-2.5 pg/kg (《技术规定》要求为 0.5-1.6 pg/kg，《HJ 805-2016》要求为 0.32-0.68 mg/kg)；在仪器耐用性评价上，一周内每隔24小时进行一次线性中间点浓度分析，取6次质控样品结果，计算得出 RSD≤5.7%(两个方法质控要求为≤20%)。经检验，本方案所述样品分析过程和结果完全满足全国土壤污染物状况详查中有关土壤样品分析测试方法的技术规定要求和国标方法要求。 前言 多环芳烃 (PAH) 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，是目前国际上关注的一类持久性有机污染物(POP)。目前已知的 PAH 超过100种，而被美国环保署明确管制的 PAH则有16种(见表1)。 表1.16和PAHs 化合物 化合物名称 简称 CAS号 萘 Nap 91-20-3 苊烯 AcPy 208-96-8 苊 Acp 83-32-9 芴 Flu 86-73-7 菲 PA 85-1-8 蒽 Ant 120-12-7 荧蒽 FL 206-44-0 芘 Pyr 129-00-0 CHR 218-01-9 苯并[a]蒽 BaA 56-55-3 苯并[b]荧蒽 BbF 205-99-2 苯并[k]荧蒽 BkF 207-08-9 苯并[a]芘 BaP 50-32-8 二苯并[a，h]蒽 DBA 53-70-3 茚并[c，d]芘 IND 193-39-5 苯并[g，h，i] BghiP 191-24-2 2016年5月31日，为切实加强土壤污染防治，逐步改善土壤环境质量，《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条")正式由国务院印发实施，并开始了一系列土壤污染现状调查。其中关于土壤中多环芳烃的测定，目前国内主要采用《土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》(HJ 805-2016)和2017年8月新发布的《全国土壤污染状况详查-土壤样品分析测试方法》(技术规定)的标准对多环芳烃进行测试。 为了配合国家关于“土十条”中多环芳烃检测项目的实施，安捷伦特别推出了针对以上两种方法的土壤分析完整解决方案，按照法规中的监测清单，对其中的15种多环芳烃化合物进行分析，为广大用户提供日常监测参照流程。 试剂和样品 丙酮、正己烷、、二二氯甲烷，农残级，购于百灵威；分别配置正己烷-丙酮混合溶剂(1：1，V/V)、正己烷-二氯甲烷混合溶剂(9：1，V/V)；干燥剂采用优级无水硫酸钠或粒状硅藻土，分别在马弗炉中450℃下烘烤4小时后冷却，置于干燥器内玻璃瓶中备用；铜粉，纯度为99.5%，购于安捷伦。 16种多环芳烃标准品，包括萘、芯、二氢氢、芴、菲、蔥、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、、苯并[b]荧蒽、苯苯[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a，h]蒽、苯并 [g，h，i] 花和茚并[1，2，3，-c，d]芘，购于百灵威；多环芳烃混合标准品浓度为2000 mg/L，用正己烷配制得到多环芳烃中间使用液10 mg/L。 内标物标准品，包括萘-d8、芯-d10、菲-d10、蘆-d12和花-d12，购于百灵威，用二氯甲烷配置得到内标标准品浓度为4000 mg/L；替代物标准品2-氟联苯和对三联苯-d14，购于百灵威，用二氯甲烷配置得到替代物标准品浓度为4000 mg/L。 ( 仪器和设备 ) ( 仪器： Agilent 7890B 气相色谱/5977B单四极杆气质联用系统， 配备El源 (1 (Inert Plus 离子源) ) 提取装置：莱博泰科提供的快速溶剂萃取仪(HPSE)，超声波萃取仪浓缩装置：莱博泰科平行浓缩仪 固相萃取装置，弗罗里硅土(硅酸镁)固相萃取净化小柱(安捷伦，1000 mg， 6mL， 30/包，部件号12256014) ( 其他：移液枪、研钵 ) 样品制备 土壤或沉积物样品置于搪瓷托盘中，除去枝棒、叶片、石子等异物，混合均匀。称取20g(精确到0.01g)新鲜样品于100 mL烧杯中，加入适量硅藻土(约5-6g)进行脱水，充分混匀，研磨成细粒流体状，加入10 pL 4 mg/L 替代物使用液。 土壤样品如果含水量高，不能使用烘箱干燥，应先进行离心法分离水相，或考虑用真空冷冻干燥仪对样品进行干燥脱水。 样品提取——加压流体萃取 样品填装 取干净的 33mL萃取池，拧紧底盖，垂直放在水平台面上。底部放置专用的玻璃纤维滤膜，顶部放置专用漏斗，将制备好的试样小心转移至萃取池中移去漏斗，拧紧瓶盖(避免样品粘在萃取池罗纹上)。竖直平稳拿起萃取池，再次拧紧两端盖子。萃取池上端留有 0.5-1.0 cm 高的空间，当样品量较少时，应加入适量石英砂。 样品萃取 将样品池竖直平稳放入加压流体萃取装置样品盘中，每个萃取池对应的位置上放置干净的接收瓶。以正己烷-丙酮混合溶剂(1：1，V/V) 为提取溶剂，萃取温度100℃，萃取压力1500 psi， 静态萃取时间5 min， 溶剂淋洗体积为60%池体积，氮气吹扫时间 60 s，萃取循环次数2次。收集提取溶液，提取液中加入适量无水硫酸钠脱水。注意避免样品间的相互交叉污染。 样品浓缩和更换溶剂 将用无水硫酸钠脱水后的萃取溶液放入平行浓缩仪中，浓缩至约2mL，待净化。控制加热温度为40℃，梯度减压至200 mPa，浓缩时间在 30-60 min， 以便提高低沸点的多环芳烃的回收率。如果样品浓缩后比较干净(呈浅黄色)，则可加内标使用液，定容后待 GC/MS 分析。如果样品浓缩后颜色较深(呈黄褐色或更深)，则需要进行下面的净化步骤。 样品净化 脱硫 在弗罗里硅土固相萃取净化小柱上端加入约2g铜粉以及浓缩和更换溶剂后的萃取溶液，使萃取溶液浸润在柱上端的铜粉中进行脱硫，待净化。 SPE 净化 弗罗里硅土净化小柱固定在萃取装置上，用4mL二氯甲烷淋洗小柱，加入5mL正己烷溶液，待小柱充满后关闭流速控制阀，浸润 5 min。缓慢打开控制阀，继续加入5mL 正己烷溶液，在填料暴露于空气之前关闭控制阀，弃去流出液。将浓缩和更换溶剂后的萃取溶液转移至小柱中，用2mL正己烷溶液分三次洗涤浓缩器皿，洗液全部转入小柱，弃去流出液。在填料或铜粉暴露空气之前加入8mL二氯甲烷-正己烷混合溶剂(9：1，V/V)，并收集洗脱液，待再次浓缩。 浓缩、加内标物 净化后的萃取溶液再次浓缩，加入10 pL 200 mg/L内标使用液并且定容至1mL，混合均匀后转移至2mL样品瓶中，等待检测。 仪器分析条件 气相色谱条件 气相色谱 Agilent 7890B气相色谱系统 色谱柱 Agilent DB-5MS UI 毛细管柱， 30 mx0.25 mmx 0.25 m(部件号122-5532UI)或同等极性的色谱柱 柱温箱 常规方法： 初始温度80℃，保持2 min， 以20℃/min 升至180C，保持5 min， 再以 10℃/min 升至290℃，保持7 min，总运行时间 33 min 快速方法： 初始温度80℃， 保持2min， 以20℃/min 升至 180℃，保持5min， 再以20℃/min 升温至290℃，保持7 min， 总运行时间25 min，比标准方法的运行时 载气 氦气；恒流模式，1.0 mL/min 进样口温度 320℃，不分流进样(适合于《技术规范》要求)；分流进进，分流比：20：1(适合于《HJ 805-2016》要求) 进样量 1.0pL 传输线温度 300°℃ 质谱条件 质谱仪 Agilent 5977B 单四气杆气质联用系统 离子源 电子轰击源， 70 eV 离子源温度 300°℃ 四极杆温度 180℃ 溶剂延迟 5 min 质谱采集模式按照《技术规范》要求 EM 电压：增益因子10 检测方式： SIM(化合物保留时间，定量和定性离子见表2) 质谱采集模式按照《HJ805-2016》要求 EM电压：增益因子1 检测方式： SCAN 扫描范围：45-450 amu 表2.化合物保留时间和质谱参数 No 化合物 CAS号 内标名称 保留时间(min) 定量离子 定性离子1 定性离子2 定性离子3 IS1 萘-d8 5.9 136 108 154 SS1 2-氟联苯 321-60-8 萘-d8 7.4 172 170 171 1 苊烯 208-96-8 萘-d8 8.1 152 151 153 IS2 烯-d10 8.4 162 160 167 163 2 苊 83-32-9 烯-d10 8.4 154 152 153 3 芴 86-73-7 烯-d10 9.4 166 165 167 IS3 菲-d10 12.7 188 189 160 94 4 菲 85-01-8 菲-d10 12.8 178 179 176 5 蒽 120-12-7 菲-d10 13.3 178 179 176 6 荧蒽 206-44-0 菲-d10 17.0 202 200 203 101 7 芘 129-00-0 菲-d10 17.7 202 200 203 101 SS2 4，4-三联苯-d14 1718-51-0 菌-d12 18.4 244 245 243 8 苯并[a]蒽 56-55-3 菌-d12 21.1 228 226 229 114 IS4 -d12 21.1 240 236 238 241 9 䓛 218-01-9 茼-d12 21.2 228 226 229 114 10 苯并[b]荧蒽 205-99-2 -d12 23.7 252 253 250 251 11 苯并[k]荧蒽 207-08-9 -d12 23.7 252 253 250 251 12 苯并[a]芘 50-32-8 花-d12 24.5 252 253 250 251 IS5 -d12 24.6 264 260 265 263 13 茚并[123-c，d]芘 193-39-5 -d12 28.1 276 277 275 274 14 二苯并[a，h]蔥 53-70-3 -d12 28.3 278 276 279 138 15 苯并[g，h，i]它 191-24-2 花-d12 29.1 276 275 274 138 备注： IS表示内标物， SS 表示替代物 15种多环芳烃的色谱分离结果(含内标和替代物) 图 1. 250 pg/L 15 种多环芳烃混合标准溶液在 DB-5MS UI色谱柱上的分离情况(含内标和替代物)：1.萘-d8(内标)；2.2-氟联苯(替代物)；3.烯；4.苣烯-d10(内标)；5.；6.芴；7.菲-d10(内标)；8.菲；9.夕；10.荧蒽；11.芘；12.4，4'-三联苯-d14(替代物)；13.苯并[a]蒽；14.-d12(内标)；15.；16.苯并[b]荧蒽；17.苯并[k]荧蒽；18.苯并[a]芘；19.花-d12(内标)；20.茚并[123-c，d]芘；21.二苯并[a，h]蒽；22.苯并[g，h， i] 如图1所示，250 pg/L混合标准溶液中15种多环芳烃、5种内标物和2种替代物均能够得到充分的分离，且满足定量分析要求。 基质干扰对分析的影响 根据实验数据显示，土壤基质对多环芳烃没有明显的基质增强效应，15种多环芳烃在土壤基质中的响应强度和在纯溶剂中的响应强度差异小于30%，如图2所示。鉴于此，本文使用纯溶剂配置的标准溶液的校正曲线来进行定量分析和样品加标回收率的计算。 图2.基质与纯溶剂对多环芳烃响应强度的影响(蓝色为基质配制的标准溶液，黑色为纯溶剂配制的标准溶液) 仪器的最低检测限(IDL)以及方法的最低检测限 (MDL) IDL是指器器在指定可信度的条件下能检测到分析物的最低信号或最低含量。虽然信噪比 (SNR) 对于大多数基质噪音干扰明显的GC/MS 应用仍具有一定的价值，但IDL是一个更好的性能测试标准。基于统计学的原理，IDL消除了低噪音 SNR带来的不确定性。 IDL 与重复进样所测得的峰面积响应的标准偏差 STD 以及置信因子t有关。计算得到相对标准偏差 (RSD= STD/ 平均值)的情况下， IDL可以用进样的标样量的单位(ng、pg或fg)表示，如使用置信水平为 99%(1-a=0.99) 的 Student-t 检验来统计8次连续进样的 RSD%， IDL 的计算公式为： 本实验分别采用 1 pg/L 和 20 pg/L 的多环芳烃混合标准溶液作为IDL测试溶液，计算8次重复进样(自由度n=7)并在置信水平99%的条件下，从t-表查得t。=2.998，因此，2-氟联苯 IDL=(2.998)x(2.5%)×(1 pg)=0.07 pg， 其他14个化合物的 IDL计算方法与此一致，计算结果详见表3和表4。 MDL 是指在通过分析方法的全部处理和测定过程之后(包括：样品制备和样品测定)，被测定物质产生的信号能以99%置信度区别于空白样品而被测定出来的最低浓度。 MDL与 IDL 相似，仅多考虑了样品分析前的所有制备过程的影响， MDL 的计算公式为： ( MDL= (IDL)(样品前处理过程中的稀释或浓缩倍数)/(称样量) ) 表3.按照《技术规定》中要求计算得到的15种多环芳烃的仪器最低检测限(IDL)和方法最低检测限(MDL) 名称 RT (min) 样品 进样量 样品RSD (%) IDL (pg) MDL(pg) 2-氟联苯(SS) 7.394 1pg 2.5 0.07 0.01 苊烯 8.129 1pg 7.1 0.21 0.02 苊 8.439 1pg 2.4 0.07 0.01 芴 9.423 1pg 2.7 0.08 0.01 菲 12.348 1pg 2 0.06 0.01 蒽 12.5 1pg 2.2 0.07 0.01 荧蒽 15.56 1pg 3.1 0.09 0.01 芘 15.977 1pg 3.7 0.11 0.01 4，4'-三联苯-d14(SS) 16.41 1pg 4.1 0.12 0.01 苯并[a]蒽 18.005 1pg 5.4 0.16 0.02 屈 18.064 1pg 6.6 0.20 0.02 苯并[b]荧蒽 19.943 1pg 5.5 0.16 0.02 苯并[k]荧蒽 19.992 1pg 9.7 0.29 0.03 苯并[a]芘 20.63 ipg 7.5 0.22 0.02 茚苯[1，2，3-cd]芘 23.794 1pg 7.3 0.22 0.02 二苯并[a，h]蒽 23.89 1pg 6 0.18 0.02 苯并[g，h，i]它 24.674 ipg 6.7 0.20 0.02 备注：按照《技术规定》中多环芳烃测试要求计算得到的 IDL 勺 MDL 结果。 表4.按照《HJ 805-2016》中要求计算得到的15种多环芳烃仪器的最低检测限(IDL)和方法的最低检测限(MDL) 名称 RT (min) 样品进样量 样品RSD (%) IDL(pg) MDL(pg) 2-氟联苯(SS) 7.394 20pg 1.4 0.8 0.04 苊烯 8.129 20pg 2.5 1.5 0.07 苊 8.439 20pg 2.5 1.5 0.07 芴 9.423 20pg 1.1 0.7 0.03 菲 12.348 20pg 1.4 0.8 0.04 蒽 12.5 20pg 2.7 1.6 0.08 荧蒽 15.56 20pg 1.6 1.0 0.05 芘 15.977 20pg 1.6 1.0 0.05 4，4'-三联苯-d14(SS) 16.41 20pg 2.2 1.3 0.07 苯并[a]蒽 18.005 20pg 1.3 0.8 0.04 屈 18.064 20pg 1.3 0.8 0.04 苯并[b]荧蒽 19.943 20pg 1.8 1.1 0.05 苯并[k]荧蒽 19.992 20pg 3.4 2.0 0.10 苯并[a]芘 20.63 20pg 2.9 1.7 0.09 茚苯[1，2，3-cd]芘 23.794 20pg 4.2 2.5 0.13 二苯并[a，h]蔥 23.89 20pg 2.8 1.7 0.08 苯并[g，h，i 24.674 20pg 1.9 1.1 0.06 备注：按照 HJ805-2016中多环芳烃测试要求计算得到的 IDL 和MDL结果。 标准曲线绘制 按照《技术规范》中多环芳烃测试要求配制标准曲线 分别配制不同浓度的标准混合溶液，其中多环芳烃混合标准品和替代物标准品的浓度均为20、50、100、200和500 pg/L， 同时分别加入内标物使其在标准混合溶液中的浓度达到200 ug/L， 定容至1mL后， 通过 GC/MS 进行分析并绘制标准曲线，如表5所示。15种多环芳烃的相关系数 R2 >0.995，内标平均响应因子标准偏差(RRFi)均小于15%，完全满足标准要求内标平均响应因子均小于20%的质量控制要求。 表5.按照《技术规定》中要求计算得到的15种多环芳烃标准曲线方程及平均响应因子相对标准偏差(20-500 pg/L) 化合物名称 保留时间 平均响应因子 RSD (%) 相关系数 R2 2-氟联苯(SS) 7.4 15.3 0.9965 苊烯 8.1 12.0 0.9953 造 8.4 11.5 0.9959 芴 9.4 12.3 0.9956 菲 12.3 9.1 0.9981 蒽 12.5 9.1 0.9981 荧蒽 15.6 6.7 0.9990 芘 16.0 6.0 0.9990 4，4'-三联苯-d14(SS) 16.4 10.9 0.9977 苯并[a]蒽 18.0 7.4 0.9977 屈 18.1 7.4 0.9977 苯并[b]荧蒽 19.9 7.4 0.9986 苯并[k]荧蒽 20.0 9.3 0.9975 苯并[a]芘 20.6 9.5 0.9970 茚苯[1，2，3-cd]芘 23.8 13.1 0.9962 二苯并[a，h]蒽 23.9 12.0 0.9958 苯并[g，h，i]七 24.7 15.3 0.9965 按照《HJ 805-2016》中多环芳烃测试要求配制标准曲线 分别配制不同浓度的标准混合溶液，其中多环芳烃混合标准品和替代物标准品的浓度均为2、5、10、20和40 mg/L， 同时分别加入内标物使其在标准混合溶液中的浓度达到20 mg/L，定容至1mL后， 通过 GC/MS 进行分析并绘制标准曲线，如表6所示。15种多环芳烃的相关系数R2>0.995，内标平均响应因子均小于15%，完全满足标准要求内标平均响应因子均小于20%的质量控制要求。 相对响应因子(RRFi)计算： RRFi=；As pisi Ais ps 平均相对响应因子 (RRF)计算： (RRF)=一2=1RRFn 式中：RRFi——相对响应因子 (RRF)——平均相对响应因子 As- 目标物峰面积 Ais 内标物峰面积 ps- 目标物浓度 pis·——一内标物浓度 表6.按照《HJ 805-2016》中要求计算得到的15种多环芳烃标准曲线方程及平均响应因子相对标准偏差(2-40 mg/L) 化合物名称 保留时间 平均响应因子RSD (%) 相关系数R2 2-氟联苯(SS) 7.4 9.4 0.9988 苊烯 8.1 12.9 0.9989 苊 8.4 9.7 0.9996 芴 9.4 7.5 0.9994 菲 12.3 8.2 0.9995 蒽 12.5 7.1 0.9995 荧蒽 15.6 6.1 0.9997 芘 16.0 12.2 0.9993 4，4'-三联苯-d14(SS) 16.4 11.5 0.9995 苯并[a]蒽 18.0 6.6 0.9997 屈 18.1 6.0 0.9997 苯并[b]荧蒽 19.9 6.0 0.9997 苯并[k]荧蒽 20.0 4.4 0.9993 苯并[a]芘 20.6 6.9 0.9998 茚苯[1，2，3-cd]芘 23.8 4.8 0.9997 二苯并[a，h] 23.9 3.1 0.9994 苯并[g，h，i] 24.7 3.6 0.9996 样品加标回收率 按照《技术规定》中多环芳烃测试要求进行样品加标分析分别称取10g样品，进行加标实验，向称好的土壤样品中分别加入40 ng 多环芳烃标准品和40 ng 替代物，使得样品中多环芳烃加标浓度为4.0 pg/kg、替代物使用液加标浓度为 4.0 pg/kg，每个加标浓度平行测定2个样品。使用加压流体萃取法进行前处理，经弗罗里硅土固相萃取净化小柱净化后定容至1mL，加入200 ug/kg 内标物后，进行 GC/MS分析，如表7所示。 表7.按照《技术规定》中要求计算得到的15种多环芳烃(加标浓度4.0 ug/kg)和2种替代物(加标浓度4.0 ug/kg) 的样品加标回收率结果(n=2) 样品 土壤样品结果 (pg/kg) 土壤样品1 加标结果 (pg/kg) 土壤样品2 加标结果 (pg/kg) 加标回收率平均值(%) 2-氟联苯(SS) 0.21 21.6 34.4 69.5 苊烯 10.6 32.4 44.5 69.6 苊 0.00 24.1 24.3 60.5 芴 9.89 37.8 37.5 69.4 菲 28.1 57.2 48.4 61.7 蒽 7.05 35.6 33.7 69.0 荧蒽 10.1 52.7 46.1 98.2 芘 5.98 53.2 47.9 111 4，4-'三联苯-d14(SS) 0.00 43.3 41.1 105 苯并[a]蒽 0.00 50.9 51.2 128 屈 3.09 42.7 39.5 95.0 苯并[b]荧蒽 8.77 44.6 40.8 84.8 苯并[k]荧蒽 17.6 55.6 54.3 93.4 苯并[a]芘 9.34 39.0 37.2 71.9 茚苯[1，2，3-cd]芘 21.2 42.9 41.0 51.9 二苯并[a，h]蒽 8.37 40.5 39.0 78.4 苯并[g，h，i]它 19.6 37.1 34.3 40.2 化合物名称 土壤样品分析 结果(pg/g) 土壤前加标分析 结果(pg/g) 基质后加标分析 结果(pg/g) 使用基质标液 计算回收率(%) 使用溶剂标液 计算回收率(%) 两种校准溶液之间的 变异系数(CV%) 2-氟联苯(SS) 0.03 27.67 44.12 62.68 69.10 -9.7 苊烯 0.00 5.23 8.95 58.43 52.32 11.0 苊 0.00 6.47 9.74 66.44 64.74 2.6 芴 0.00 7.24 10.12 71.56 72.41 -1.2 菲 0.91 8.77 11.35 75.31 78.62 -4.3 蒽 0.00 7.04 10.11 69.62 70.40 -1.1 荧蒽 0.26 10.13 11.86 85.10 98.74 -14.8 芘 0.32 10.38 11.64 88.81 100.53 -12.4 4，4'-三联苯-d14(SS) 0.29 36.72 42.40 86.52 91.07 -5.1 苯并[a]蒽 0.00 8.06 10.33 78.00 80.55 -3.2 屈 0.02 8.32 10.63 78.23 83.02 -5.9 苯并[b]荧蒽 0.02 7.98 9.64 82.79 79.64 3.9 苯并[k]荧蒽 0.00 8.39 10.23 82.01 83.87 -2.2 苯并[a]芘 0.00 8.98 11.62 77.27 89.81 -15.0 茚苯[1，2，3-cd]芘 0.00 9.81 12.55 78.19 98.12 -22.6 二苯苯[a，h]蒽 0.00 10.46 12.31 85.00 104.65 -20.7 苯并[g，h，i] 0.05 9.98 12.01 83.03 99.27 -17.8 备注： SS表示替代物，加标浓度为40ug/g， CV%表示两种不同校准溶液得到的结果之间的变异系数。 按照《HJ 805-2016》中多环芳烃测试要求进行样品加标分析分别称取20g样品，考虑到本批次样品所取土壤的周边有工业企业，并通过前期实验发现所取土壤样品为阳性样品，且个别化合物含量超过 0.5 pg/mL， 因此为了更好地评估方法的回收率结果，将土壤样样的加标浓度调整为 10 ug/g， 替代物加标浓度均为40pg/g。使用加压流体萃取法进行前处理，加入20 pg/g内标物后，最终定容至1mL， 进行 GC/MS分析；为了更好的评估目标化合物在基质中的基质效应，特别配置基质后加标样品溶液，即在已经处理好的样品溶液中加入10pg/g的多环芳烃，40 pg/g 的替代物，并在上机前加入20 ug/g 内标物后，定容至1mL， 之后进行GC/MS分析。 如表8样品加标回收率结果所示，在对该样品的基质增强效应评估中，土壤基质对多环芳烃没有明显的基质增强效应，15种多环芳烃在土壤基质和纯溶剂中的响应强度变异系数均小于25%。因此，本实验采用纯溶剂配置的标样的校正曲线计算样品添加回收率。 通过表7和表8中结果所示，采用两种标准方法对多环芳烃化合物进行添加回收实验，《技术规范》的处理方法中所有化合物的回收率为 40%-128%，《HJ 805-2016》方法中15种多环芳烃的回收率为 52%-115%，所有化合物的回收率结果均完全满足于这两个标准中对回收率的质量控制要求：40%-150%。 由于多环芳烃的样品前处理过程非常繁琐，每一步的处理都会导致化合物受到一定的损失。出峰时间靠前的化合物，由于其沸点较低，所以在氮吹浓缩的步骤稍有不慎就会导致回收率降低；出峰时间靠后的化合物又具有沸点高、粘度大的特点，很多情况下会受到系统污染的影响而响应下降。鉴于这两个特点，我们在实际分析中从两个角度来保证数据的质量，一是尽量减少前处理步骤，特别是氮吹浓缩的步骤，目前 QuEChERs 方法在土壤分析中具有处理步骤简单的优势，使得出峰时间靠前的化合物一样具有非常好的回收率结果；二是尽量加配一些抗污染的设备，如反吹和智清洁的离子源配置，可以使得在大量样品分析时，仪器的色谱和质谱系统一直保持最好的仪器状态。 名称 弗罗里硅土柱净化回收率(%) 平均值(%) RSD (%) 1 2 3 4 5 6 苊烯 72.2 70.6 71.1 74.4 73.3 74.9 72.8 2.4 苊 65.9 65.3 64.6 63.0 63.2 63.3 64.2 1.9 芴 82.0 80.0 80.8 83.7 82.8 83.8 82.2 1.9 菲 91.9 92.4 97.3 94.7 93.2 90.5 93.3 2.6 蒽 88.6 83.6 81.3 84.2 86.2 88.5 85.4 3.4 荧蒽 97.7 97.0 98.9 90.0 93.7 98.3 95.9 3.6 芘 91.2 89.4 92.2 89.4 99.3 91.7 92.2 4.0 苯并[a]蒽 109.8 94.5 100.9 106.2 110.3 104.9 104.4 5.7 屈 95.6 93.3 100.8 101.5 96.8 99.5 97.9 3.3 苯并[b]荧蒽 103.7 105.3 104.2 109.9 103.7 108.3 105.9 2.5 苯并[k]荧蒽 103.3 98.4 105.1 105.1 103.5 105.3 103.5 2.5 苯并[a]芘 95.9 97.1 97.2 97.6 97.4 90.0 95.9 3.1 茚苯[1，2，3-cd]芘 117.4 119.9 117.8 113.3 111.2 110.6 115.0 3.4 二苯并[a，h] 105.3 101.7 106.3 100.3 97.7 100.9 102.0 3.2 苯并[g，h，i]莊 107.7 100.6 102.3 108.0 111.3 97.9 104.6 4.9 方法耐用性 在多环芳烃的分析中，由于该类化合物的沸点和粘度普遍较高，当色谱和质谱系统受到污染时，高沸点化合物的响应和峰形都会受到很大影响，从而影响数据分析的准确性。安捷伦的气质联用系统作为市面上唯―一款可以加热的四极杆系统，加上优异的超惰性处理的色谱系统和离子源技术，使这些高沸点的化合物能够持久保持非常优异的分析结果，为多环芳烃分析带来福音。本实验在该系统的基础上，，-一周7天连续进行实际样品分析，每24小时在序列中插入一个线性曲线中间点浓度的标准溶液作为质控样品，之后计算这6个数据的 RSD， 如表9所示，所有化合物六次平行样品分析结果 RSD 均小于5.7%，证明该方案具有非常好的耐用性。 本文采用 Agilent 7890B 气相色谱/5977B单四极杆气质联用系统成功开发出两种测定土壤样品多环芳烃含量的分析方法，通过四个角度来验证分析方法的合规性，包括仪器的最低检测限(IDL)、校正曲线的平均响应因子 RSD、不同添加水平的样品加标回收率结果和方法耐用性评价。所有结果均完全满足《技术规定》和国家环境保护标准《HJ 805-2016》、《HJ783-2016》和《EPA3550B》规定的要求。因此该方法可作为土壤中多环芳烃含量测定的推荐方案。 安捷伦汉本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 ( 本文中的信息、说明和技术指标如有变更，恕不另行通知。 ) ( ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2017 ) 5991-8662ZHCN 本文采用 Agilent 7890B 气相色谱/5977B 单四极杆气质联用系统测定土壤样品中的多环芳烃含量。文中所述样品前处理方法以及仪器分析方法参考环境标准《土壤和沉积物 多环芳烃的测定 气相色谱- 质谱法》（HJ 805-2016）、《全国土壤污染状况详查- 土壤样品分析测试方法技术规定》（技术规定）、《土壤和沉积物 有机物的提取 加压流体萃取》（HJ783-2016），采用加压快速溶剂萃取提取方法结合弗罗里硅土净化法对土壤样品进行提取和净化，分别使用《技术规定》和《HJ 805-2016》两种方法进行分析。本方案成功应用于土壤中 15 种多环芳烃的分析测定，依据两种分析方法进行实际样品分析后得到质量控制结果为：样品加标回收率分别为 40%-128% 和 52%-115%（两个方法质控要求均为40%-150%）；计算得到仪器最低检测限分别为 0.06-0.29 μg/kg 和 0.7-2.5 μg/kg（ 《技术规定》要求为 0.5-1.6 μg/kg，《HJ 805-2016》要求为 0.32-0.68 mg/kg）；在仪器耐用性评价上，一周内每隔 24 小时进行一次线性中间点浓度分析，取 6 次质控样品结果，计算得出 RSD≤ 5.7%（ 两个方法质控要求为 ≤ 20%）。经检验，本方案所述样品分析过程和结果完全满足全国土壤污染物状况详查中有关土壤样品分析测试方法的技术规定要求和国标方法要求。