多環(huán)芳烴檢測(cè)方法的綜述

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 環(huán)境樣品中多環(huán)芳烴檢測(cè)方法的研究進(jìn)展摘要：本文對(duì)近對(duì)環(huán)境樣品中多環(huán)芳烴的的樣品前處理技術(shù)和測(cè)定方法的研究進(jìn)展作了一個(gè)綜述。主要介紹了液液萃取、固相萃取、索氏提取,等前處理技術(shù)以及光譜法、高效液相色譜法、質(zhì)譜聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫等檢測(cè)方法。討論了環(huán)境中多環(huán)芳烴的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展前景。關(guān)鍵字 多環(huán)芳烴 檢測(cè) 高效液相色譜法 分光光度法1.前言多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)的碳氧化合物，它是由煙草煙霧，汽車(chē)尾氣，石油蒸餾物，煤炭，木材，油等的不完整燃燒等產(chǎn)生的，廣泛存在于水，空氣，大氣，土壤

2、以及食物中是一種普遍存在的環(huán)境有機(jī)污染物。由于這類物質(zhì)具有較強(qiáng)的致畸、致癌、致突變作用1，近年來(lái)多環(huán)芳烴的污染與防治受到世界普遍重視。我國(guó)飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多環(huán)芳烴的代表性物質(zhì)苯并（a）芘在水中的含量應(yīng)小于001ugL，而美國(guó)環(huán)保局列出了包括萘、蒽、芘在內(nèi)的16種優(yōu)先控制多環(huán)芳烴，要求它們的總量不得高于02ugL2。PAHs在環(huán)境中存在的濃度一般為痕量或超痕量級(jí)，且環(huán)境樣品基體復(fù)雜，干擾物多，穩(wěn)定性差，通常很難直接測(cè)定，因此對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理以富集待測(cè)組分，消除基體的干擾，提高檢測(cè)的靈敏度、降低檢測(cè)限是分析工作者迫在眉睫的任務(wù)。本文對(duì)多環(huán)芳烴樣品的前處理以及分析方法的最新研究進(jìn)展做了一個(gè)綜述2不

3、同基制中多環(huán)芳烴的萃取方法2.1 土壤 環(huán)境中的多環(huán)芳烴可以通過(guò)降雨、降雪和降塵等多種方式進(jìn)入土壤, 由于土壤基質(zhì)較為復(fù)雜，對(duì)土壤中多環(huán)芳烴的測(cè)定較其它介質(zhì)更為困難。傳統(tǒng)的萃取方法與凈化方法有2.1.1索氏提取法 萃取法效率高, 但是這種方法是費(fèi)時(shí)冗長(zhǎng)的, 約需十幾小時(shí)甚至更長(zhǎng)。自動(dòng)索氏提取方法采用加熱浸泡與淋洗同時(shí)進(jìn)行，大大加快了萃取過(guò)程，同時(shí)用商品化的固相萃取小柱代替人工填充的層析柱進(jìn)行凈化，簡(jiǎn)化了手工操作步驟，提高了方法的準(zhǔn)確度與重現(xiàn)性。筆者探討了自動(dòng)索氏2.1.2 超臨界流體萃取雖然超臨界流體萃取在制備樣品時(shí)比其它方法有著很多優(yōu)越性, 但它需要復(fù)雜的裝備和昂貴的費(fèi)用2.1.3 超聲萃取

4、、人工填充硅膠柱等均存在溶劑消耗大、耗時(shí)長(zhǎng)、操作煩瑣等缺點(diǎn)，不利于大量樣品的測(cè)定。綜上所述，土壤中的多環(huán)芳烴的萃取步驟相對(duì)比較繁瑣，應(yīng)用有機(jī)溶劑的用量也比較大，因此，開(kāi)發(fā)步驟簡(jiǎn)單，有機(jī)溶劑消耗量小的多環(huán)芳烴的土壤樣品前處理技術(shù)具有一定的意義2.2水樣1.2.1固相萃取( SPE) 固相萃取( SPE) 是一個(gè)包括液相和固相的物理萃取過(guò)程。在固相萃取中,固相對(duì)分析物的吸附力比溶解分析物的溶劑更大。當(dāng)水樣通過(guò)吸附劑床時(shí), 分析物濃縮在其表面, 其它樣品成分則通過(guò)吸附劑床, 通過(guò)只吸附分析物而不吸附其它樣品成分的吸附劑, 可以得到高純度和濃縮的分析物。與傳統(tǒng)的液液萃取相比, 固相萃取避免了乳化現(xiàn)象,

5、 方法重現(xiàn)性好, 選擇性強(qiáng)、分離時(shí)間短、富集倍數(shù)高、精密度和準(zhǔn)確度較高以及有機(jī)溶劑消耗低等突出的優(yōu)點(diǎn)。目前，常用的固相萃取裝置有SPE 柱、SPE 盤(pán)、SPME 三種形式。利用固相萃取技術(shù)檢測(cè)環(huán)境水樣中的PAHs, 國(guó)內(nèi)外均有大量的報(bào)道2.2.2液液萃取技術(shù) 液液萃取采用兩種互不相溶或相互間溶解度較小、可以分層的溶劑系統(tǒng)進(jìn)行兩相萃取，一相溶劑通常就是被污染的水溶液相，而另一相溶劑則要使用那些對(duì)芳烴類有機(jī)物易溶的溶劑，如，環(huán)己烷、正己烷等弱極性溶劑，在萃取完成后( 一般連續(xù)萃取3 次) ，合并有機(jī)相并濃縮即可得到所要樣品。液液萃取萃取效果好,應(yīng)用比較廣泛。但是液液萃取技術(shù)存在有機(jī)溶劑用量大,勞動(dòng)

6、強(qiáng)度大,重復(fù)性差,誤差也較大等缺點(diǎn) 常見(jiàn)的液液萃取技術(shù)有, 液液微萃取,液液分散微萃取2.3 氣體2.3.1 煙氣捕集及預(yù)處理氣體中多環(huán)芳烴的預(yù)處理一般通過(guò)壓縮收集氣體于一定的密封裝置中，然后加入多種有機(jī)溶劑如丙酮、苯、環(huán)己烷、氯仿、甲醇( 或其它醇類) 、石油醚、二氯甲烷和四氫呋喃等提取。用有機(jī)溶劑提取到的煙氣提取液中含有一定量的微粒雜質(zhì)這些雜質(zhì)可PAHs 的定量分析,因此提取需要經(jīng)過(guò)一定的分離和凈化，通常將萃取的濾液經(jīng)過(guò)填充有氧化鋁、硅膠、Sephadex LH20 或60 和硅鎂型吸附劑來(lái)達(dá)到分離和純化的目的2.3.2 檢測(cè)方法這些提取方法主要有索氏提取法、超聲波、液固和超臨界流體萃取等

7、, 索氏提取( Soxhlet)法比較經(jīng)典3, 4 , 超聲波提取法的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 5- 7 , 液固萃取法在所有提取方法中操作最為簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備的要求也最低8 , 超臨界流體萃取法和快速溶劑萃取系統(tǒng)是新出現(xiàn)的PAHs 提取方法, 速度快, 回收率高9 。3.多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法多環(huán)芳烴的傳統(tǒng)檢測(cè)方法主要有柱層析、紙層析、同步熒光光譜等方法，但上述方法操作繁雜，分析周期長(zhǎng)，難于對(duì)多環(huán)芳烴進(jìn)行系統(tǒng)分析?，F(xiàn)在比較通用的多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法主要有以下幾種3.1分光光度法 分光光度法有紫外可見(jiàn)分光光度法、熒光光譜法還有一些新的發(fā)光分析法等。熒光分析法比吸收分光光度法的檢出低,靈敏度高，更適宜對(duì)環(huán)境中多環(huán)芳

8、烴的。同步熒光法是一種新型熒光分析技術(shù)，可以同時(shí)掃描熒光激發(fā)和發(fā)射兩個(gè)單色儀波長(zhǎng)，由測(cè)得的熒光信號(hào)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的發(fā)射波長(zhǎng)或激發(fā)波長(zhǎng)得到光譜圖，比常規(guī)熒光法有更高的選擇性和靈敏度。何立芳11等建立了多環(huán)芳烴的膠束增敏導(dǎo)數(shù)恒能量同步熒光同時(shí)分析方法。恒能量同步掃描所得到多環(huán)芳烴的譜帶位置均對(duì)應(yīng)常規(guī)光譜中的最佳激發(fā)發(fā)射位置，經(jīng)二階求導(dǎo)后，消除譜帶的干擾，得到二階導(dǎo)數(shù)恒能量同步熒光光譜，可同時(shí)測(cè)定菌、熒蒽、菲等三種多環(huán)芳烴。該法快速、靈敏，為預(yù)測(cè)和治理水污染提供了一種快速簡(jiǎn)便的測(cè)試方法。3.2高效液相色譜法（HPLC） 高效液相色譜法能分析高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差的有機(jī)化合物，是環(huán)境污染物分析鑒定的重要工具，在

9、多環(huán)芳烴、苯胺類以及殘留的有機(jī)農(nóng)藥分析方面，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用國(guó)標(biāo)GB/T5750.8200612規(guī)定采用高效液相色譜法測(cè)定生活飲用水及其水源水中苯并 芘。最低檢測(cè)質(zhì)量為0.07 ng，若取500 ml 水樣測(cè)定，該法最低檢測(cè)質(zhì)量濃度1.4ng/L.水中苯并 芘及其它芳烴能被環(huán)己烷萃取，萃取液經(jīng)活性氧化鋁吸附凈化，以苯洗脫、濃縮后，可用液相色譜熒光檢測(cè)器定量分析。王秀梅等13用液相色譜法檢測(cè)水中苯并 芘含量，發(fā)現(xiàn)高效液相色譜法監(jiān)測(cè)精密度高，標(biāo)準(zhǔn)偏差偏差為0.0863、變異系數(shù)為0.87%、回收率為93.1，檢出限低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最低檢測(cè)限0.01 g/L，分析準(zhǔn)確度較高。楊紅梅等14研究肉類

10、食品中苯并芘殘留的高效液相色譜測(cè)定法，采用反相色譜柱，流動(dòng)相為甲醇和水，流速1.0 ml/min、激發(fā)波長(zhǎng)365 nm、發(fā)射波長(zhǎng)410nm、柱溫35、進(jìn)樣量5l、檢出限0.5 g/kg、回收率80.0%83.0%、相對(duì)偏差為1.25%。該法具有樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單、毒性小、靈敏度高、分析時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。3.3紙層析熒光分光光度法 GB/T5750.82006規(guī)定用紙層析熒光分光光度法測(cè)定生活飲用水及其水源水中苯并 芘。最低檢測(cè)量為5.0 ng，若取2 L 水樣測(cè)定，則最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為2.5ng/L，且水中存在一般物質(zhì)不干擾測(cè)定。水中多環(huán)芳烴能被環(huán)己烷萃取并為活性氧化鋁所吸附，以苯洗脫、濃縮后乙酰化濾

11、紙上層析，將多環(huán)芳烴分離，苯并芘在紫外光照射下呈藍(lán)紫色熒光斑點(diǎn)，取下以丙酮洗脫，其洗脫液熒光強(qiáng)度與苯并芘含量成正比，可定量測(cè)定。3.4 氣質(zhì)聯(lián)用法 何智慧等15采用自行研制納米材料對(duì)卷煙煙氣中苯并芘含量選擇性降低情況進(jìn)行研究，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)卷煙煙氣中苯并芘含量變化。結(jié)果表明，該材料對(duì)降低卷煙煙氣中苯并芘效果明顯，其制備納米材料放于卷煙濾嘴中，若納米材料均勻分布至整個(gè)濾嘴中，吸附效果明顯增加，且材料添加量增大也會(huì)進(jìn)一步降低卷煙煙氣中苯并芘含量。3.5 酶聯(lián)免疫吸附法 羅勝聯(lián)等16發(fā)明一種特異性半定量檢測(cè)苯并芘方法，主要利用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)，試驗(yàn)加入辣根過(guò)氧化物酶化學(xué)發(fā)光底物后使用感光

12、膠片對(duì)信號(hào)顯影曝光，再對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析。3.6新的檢測(cè)方法 近年來(lái),隨著工業(yè)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，穩(wěn)定,高辨率和高靈敏度的分析儀器被不斷地推向市場(chǎng).其中有一大批新的技術(shù)被應(yīng)用于多環(huán)芳烴的檢測(cè),這些新技術(shù)主要有; 化學(xué)電離源質(zhì)譜法, 快速氣相色譜, 超高速液相色譜, 全二維氣相色譜測(cè)定, 全二維液相色譜(17)4.前景以及展望 綜上所述，國(guó)內(nèi)外對(duì)多環(huán)芳烴的的檢測(cè)，其發(fā)展趨勢(shì)是提高檢測(cè)方法的靈敏度，降低樣品檢出限，提高定性能力，因而也需要建立快速、靈敏的篩選方法。另外，還需要建立適合于不同種類殘留物質(zhì)的靈敏度高、定性能力強(qiáng)的方法。 參考文獻(xiàn) 1 Menzie C A，Potoki B B.S

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