全自動(dòng)固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定水中16種多環(huán)芳烴

全自動(dòng)固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定水中16種多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴（pahs）通常是由兩個(gè)苯環(huán)組成的厚環(huán)化合物。結(jié)構(gòu)類型包括線性排列、角狀排列和簇狀排列。對(duì)于水體中PAHs的檢測(cè)，我國(guó)曾出臺(tái)GB/T13198—1991水質(zhì)6種特定多環(huán)芳烴的測(cè)定，現(xiàn)已經(jīng)廢止;目前現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)有SL465—2009和HJ478—2009。HJ478—2009規(guī)定多環(huán)芳烴的測(cè)定采用液-液萃取技術(shù)，但是液-液萃取技術(shù)消耗大量有機(jī)溶劑，整個(gè)分析過(guò)程操作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)操作人員存在潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，且方法容易受到污染，產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果本研究通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)水中16種多環(huán)芳烴進(jìn)行了檢測(cè)，前處理采用了全自動(dòng)固相萃取儀對(duì)樣品進(jìn)行富集、凈化。旨在優(yōu)化包括固相萃取在內(nèi)的多重前處理?xiàng)l件，提升檢測(cè)的靈敏度與準(zhǔn)確性，為水質(zhì)中16種多環(huán)芳烴的快速檢測(cè)奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1儀器和儀器全自動(dòng)固相萃取儀ASPE799(購(gòu)自日本島津公司)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀7000(購(gòu)自Agilent公司)、DB-5MS色譜柱(購(gòu)自Agilent公司)、KQ-500DE(購(gòu)自中國(guó)昆山市超聲儀器有限公司)、PAH-C1.2方法1.2.1內(nèi)標(biāo)溶液的配制混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:用移液槍準(zhǔn)確吸取1000μl20mg/L的16種多環(huán)芳烴標(biāo)樣，置于10ml棕色試劑瓶中，用乙腈溶解并定容至10ml，于-20℃下避光保存?；旌蟽?nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液:用移液槍分別準(zhǔn)確吸取1000μl5mg/L的4種多環(huán)芳烴內(nèi)標(biāo)，置于10ml棕色試劑瓶中，用丙酮溶解并定容至10ml，于-20℃下避光保存。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:根據(jù)需要吸取上述的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液和內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液，用二氯甲烷稀釋，配制成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液。1.2.2pahs組分特性氣相色譜條件:進(jìn)樣口溫度為300℃恒流模式，不分流進(jìn)樣;程序升溫:80℃保持1min，以10℃/min的速率升高到300℃，保持該溫度直到16種PAHs全部出峰完畢;載氣為99.9%高純氦，流量為1.0ml/min;進(jìn)樣量為1.0μl。質(zhì)譜:采用電子轟擊離子源(EI);源區(qū)溫度為230℃;傳輸線溫度為280℃;離子化能量為70eV;全掃描模式定性，選擇離子掃描模式定量。16種多環(huán)芳烴的質(zhì)譜采集參數(shù)見(jiàn)表1。1.2.3固相萃取柱的制備為了去除本底值的干擾，本實(shí)驗(yàn)所用器皿均為玻璃制品，且在馬弗爐中300℃燒2h以上。廣口玻璃瓶在盛裝水樣前，需要用5ml～10ml的正己烷潤(rùn)洗瓶壁2遍，為去除瓶中的多環(huán)芳烴本底，創(chuàng)造一個(gè)液體環(huán)境，使水樣中的多環(huán)芳烴不易吸附在瓶壁上。取500ml自來(lái)水于廣口玻璃瓶中，加入0.1g抗壞血酸以去除余氯，振蕩溶解，用磷酸調(diào)pH值≤2，加入內(nèi)標(biāo)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(500ng/ml)50μl，加入10ml甲醇，搖勻。將固相萃取柱安裝到全自動(dòng)固相萃取儀上，設(shè)置全自動(dòng)固相萃取儀方法:依次用10ml二氯甲烷、10ml甲醇、10ml純水活化固相萃取柱。樣品以2ml/min的速率上樣，在上樣快要結(jié)束時(shí)，用10ml正己烷潤(rùn)洗玻璃瓶壁，并與殘留水樣一同上樣，使之全部通過(guò)固相萃取柱。用6ml甲醇對(duì)上樣后的固相萃取柱進(jìn)行淋洗，流速為5ml/min，氮?dú)獯蹈晒苈泛洼腿≈?min。用2ml二氯甲烷浸泡2min后洗脫，流速為5ml/min，重復(fù)3次，并將洗脫液合并。將洗脫液在30℃氮?dú)獯抵?.5ml，用二氯甲烷定容至1ml，在漩渦振蕩儀振蕩3min后取下，將濃縮洗脫液通過(guò)安有濾膜的微量注射器轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中。1.2.4g/l的用量配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L和250μg/L，以及d2結(jié)果2.1處理前方法的選擇不同PAHs的理化性質(zhì)存在較大差異，本實(shí)驗(yàn)中15種多環(huán)芳烴(除萘外)的飽和蒸氣壓為1.09×102.2固相萃取小柱的選擇固相萃取柱可以有效地富集、凈化目標(biāo)化合物，降低基質(zhì)效應(yīng)，從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。本研究比較了C2.3回收率的確定不同多環(huán)芳烴的性質(zhì)差別較大，在不同pH值下存在狀態(tài)不同，故其在固相萃取柱上的吸附能力不同。本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了上樣pH值低于2和不調(diào)節(jié)pH值時(shí)對(duì)16種多環(huán)芳烴的回收率的影響:準(zhǔn)確量取100ml超純水6份，其中3份用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2，另外3份不調(diào)節(jié)pH值，均加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1μg/ml)100μl，加入2ml甲醇，混勻。選用MIP-PAHs柱，全自動(dòng)固相萃取儀處理后續(xù)操作，計(jì)算各組的加標(biāo)回收率，比較上樣pH值對(duì)16種多環(huán)芳烴富集效果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3，結(jié)果顯示上樣pH值低于2時(shí)，16種多環(huán)芳烴的回收率明顯高于不調(diào)節(jié)pH值時(shí)的回收率，且實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性更好，因此本實(shí)驗(yàn)采用磷酸將上樣液pH值調(diào)至低于2后處理分析。2.4回收率較低且平行性在做自來(lái)水中多環(huán)芳烴加標(biāo)回收試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)用檢測(cè)加標(biāo)純水的前處理?xiàng)l件去處理自來(lái)水水樣，所得到的回收率較低，平行性較差。分析得出，原因可能是自來(lái)水中雜質(zhì)較多，且經(jīng)哈希余氯檢測(cè)儀測(cè)試顯示，實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水的余氯含量為0.06mg/L～0.09mg/L，在該情況下樣品回收率為9.4%～61.1%，水中余氯可能干擾了固相萃取柱對(duì)水中多環(huán)芳烴的吸附作用，故而回收率較低且平行性較差。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)比了相同條件下向自來(lái)水樣中加入0.1g抗壞血酸、0.5g抗壞血酸及0.1gNa2.5上樣和助溶劑加入量的優(yōu)化多環(huán)芳烴水溶性一般較差，特別是環(huán)比較多的多環(huán)芳烴，為提高水中多環(huán)芳烴檢測(cè)過(guò)程中的回收率，需要在被測(cè)水樣品中添加有機(jī)溶劑作為改進(jìn)劑本研究討論了丙酮、甲醇、正己烷幾組不同條件下的加標(biāo)回收率。首先，在500ml加標(biāo)純水水樣中分別加入10ml甲醇、10ml正己烷和10ml丙酮上樣。結(jié)果顯示，加入10ml甲醇和10ml正己烷水樣的加標(biāo)回收率均在50%以上，且甲醇和正己烷的平行性明顯好于加入10ml丙酮水樣。加入有機(jī)改進(jìn)劑以后，可以大大提高PAHs的回收率，特別是對(duì)分子量較大的物質(zhì)，同時(shí)不同的加入體積對(duì)多環(huán)芳烴的加標(biāo)回收率影響也不一樣，因此之后選取不同體積的(5ml、10ml、20ml)甲醇和正己烷分別上樣。隨著助溶劑加入量的增加，16種多環(huán)芳烴的回收率略有提高，回收率僅在60%以上。隨著甲醇體積的增加，部分多環(huán)芳烴的回收率有一定的降低，可能是較多的甲醇加入量會(huì)對(duì)萃取柱有洗脫作用。為了保證16種多環(huán)芳烴回收率提高，通過(guò)摸索，選用10ml的甲醇和正己烷作為水樣的添加試劑最為合適。又因?yàn)檎和楹退换ト?，所以在快要上樣結(jié)束時(shí)，加入10ml正己烷效果更佳。既可以洗去吸附在玻璃瓶壁上的少量PAHs;又可以擠出固相萃取柱中的水分，以達(dá)到更好的洗脫效果。2.6水樣回收率試驗(yàn)本研究還討論了不同上樣體積對(duì)回收率的影響，選取100ml、500ml和1000ml水樣分別進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果顯示500ml和1000ml體積水樣的回收率較100ml體積水樣的回收率高，500ml和1000ml的回收率差異不明顯，所以為了兼顧試驗(yàn)效果和前處理時(shí)間，選用500ml作為試驗(yàn)的水樣體積。2.7與氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)比本研究在對(duì)水中16種多環(huán)芳烴檢測(cè)的前處理?xiàng)l件討論完畢后，先后用高效液相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行檢測(cè)。在加標(biāo)回收試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)使用高效液相色譜法測(cè)定16種多環(huán)芳烴的回收率普遍低于氣質(zhì)聯(lián)用法且平行性較差，有以下幾個(gè)原因:(1)高效液相色譜法進(jìn)樣前需對(duì)樣品洗脫液進(jìn)行溶劑置換，具體方法是氮吹時(shí)將洗脫液完全吹干后用50%乙腈水復(fù)溶，在這個(gè)過(guò)程中，樣品中的目標(biāo)化合物會(huì)有揮發(fā)損失，萘的損失尤為明顯;(2)高效液相色譜法的檢測(cè)靈敏度較低，在測(cè)定過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性結(jié)果，其中菲的假陽(yáng)性結(jié)果較嚴(yán)重，有時(shí)菲的回收率會(huì)高于170%。此外，使用高效液相色譜法檢測(cè)水中16種多環(huán)芳烴需要用到2種檢測(cè)器、5組檢測(cè)波長(zhǎng)，操作較為復(fù)雜。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法操作較為簡(jiǎn)便，且檢測(cè)靈敏度較高，測(cè)得樣品回收率高且平行性較好(圖4)。高效液相色譜法測(cè)定16種多環(huán)芳烴的前處理?xiàng)l件還有待繼續(xù)優(yōu)化。2.8關(guān)于性別的法律原則的評(píng)論2.8.1標(biāo)準(zhǔn)工作曲線配制5μg/L、10μg/L、20μg/L、30μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L和250μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(含內(nèi)標(biāo)50μg/L)，以濃度為橫坐標(biāo)，響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到16種PAHs的線性方程和相關(guān)系數(shù)(表2)。結(jié)果表明，16種PAHs在5μg/L～250μg/L內(nèi)，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的響應(yīng)值均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，r2.8.2加標(biāo)回收和回收率取自來(lái)水樣500ml(共24份)，其中5份不加標(biāo)作為樣品空白，其余18份分別進(jìn)行3個(gè)濃度(20ng/L、100ng/L、200ng/L)加標(biāo)，平行5份，使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)得16種多環(huán)芳烴的3種濃度加標(biāo)回收率在82.8%～109.3%;