加速溶劑萃取-液相色譜法測定運(yùn)動地坪材料中16種多環(huán)芳烴

加速溶劑萃取-液相色譜法測定運(yùn)動地坪材料中16種多環(huán)芳烴

健身房材料包括塑料薄膜、幼兒園地板、塑料籃球場等，廣泛用于幼兒園和學(xué)生場的建設(shè)。目前我國的運(yùn)動塑膠地坪鋪設(shè)范圍已經(jīng)從原來的體育系統(tǒng)擴(kuò)大至大、中、小學(xué)等教育系統(tǒng)，發(fā)展勢頭十分迅猛。但是，近期在我國多地連續(xù)暴露出“塑膠毒跑道”事件：2016年6月21日央視財經(jīng)報道“毒跑道竟是工業(yè)廢料黑窩點(diǎn)，距北京不到200里”；2017年國慶節(jié)之后，浙江多家媒體報道杭州某小學(xué)多位孩子出現(xiàn)了流鼻血、感冒、嘔吐、嗜睡等癥狀，最后校長被免，塑膠操場全部鏟除干凈，包括顆粒層和粘合劑層。這些報道內(nèi)容讓人觸目驚心，引起了全社會的極大關(guān)注在這些毒跑道事件中，許多學(xué)生家長都聞到了刺鼻的氣味，據(jù)專家分析，這些氣味可能的來源是膠水中殘留的氯化物和游離二異氰酸酯（TDI）、三元乙丙彩色顆粒中殘留的硫化物、黑色顆粒中殘留的硫化物和多環(huán)芳烴、施工時殘留的溶劑（甲苯、二甲苯等）等。這些物質(zhì)一旦超標(biāo)，被人體吸入后會導(dǎo)致頭昏、嘔吐、呼吸困難、昏厥等癥狀，對人體健康產(chǎn)生重大影響加速溶劑萃?。ˋSE）作為一種新型的樣品前處理方法，采用高溫高壓萃取原理，具有方法簡單、有機(jī)溶劑用量少、萃取效率高等優(yōu)點(diǎn)1試驗部分1.1檢測方法和檢測ThermoScientificASE350型加速溶劑萃取儀，配10mL萃取池；ThermoScientificUltimate3000型液相色譜儀，配紫外檢測器和熒光檢測器；ThermoScientific變色龍7.2.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；硅膠柱（1g/6mL）。16種多環(huán)芳烴的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：1000mg·L所用試劑均為色譜純，試驗用水為二次去離子水。1.2萃取時間、色譜條件1）加速溶劑萃取條件萃取溫度100℃；靜態(tài)萃取時間5min，循環(huán)萃取2次；吹掃體積為萃取池體積的60%；吹掃時間120s。2）色譜條件HypersilGreenPAH色譜柱（250mm×4.6mm,5μm），柱溫30℃；流量2mL·min1.3萃取液的制備將運(yùn)動地坪材料樣品粉碎至2mm×2mm大小。稱取粉碎后的樣品約5.0g，加入適量的硅藻土，混合均勻，轉(zhuǎn)移至底層墊有纖維素膜的10mL萃取池中，加入丙酮-正己烷（1+1）混合液（萃取溶劑）20mL，按加速溶劑萃取條件萃取20min。萃取完成后萃取液氮吹濃縮至近干，如不需凈化，用乙腈定容至5.0mL，按色譜條件進(jìn)行測定。如需凈化，參考GB/T29784.2-20132結(jié)果與討論2.1運(yùn)動土地陽性樣品的萃取按儀器工作條件對16種多環(huán)芳烴（PAHs）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，其色譜圖見圖1。由圖1可知：16種PAHs完全基線分離。甲苯、二氯甲烷、丙酮-正己烷（1+1）混合液及乙酸乙酯是PAHs的常見萃取溶劑，試驗采用上述4種萃取溶劑對運(yùn)動地坪材料陽性樣品進(jìn)行萃取，比較萃取液中16種PAHs的萃取效率[以萃取溶劑為丙酮-正己烷（1+1）混合液時的萃取效率為100%]，結(jié)果見圖2。由圖2可知：甲苯、丙酮-正己烷（1+1）混合液的萃取效率優(yōu)于二氯甲烷和乙酸乙酯，甲苯對萘等8種化合物萃取效率優(yōu)于丙酮-正己烷（1+1）混合液，丙酮-正己烷（1+1）混合液對苯并[a]蒽等8種化合物的萃取效率優(yōu)于甲苯。綜合考慮萃取溶劑毒性及后續(xù)濃縮等問題，試驗選擇萃取溶劑為丙酮-正己烷（1+1）混合液。2.3樣品的萃取效率加速溶劑萃取是一種高溫高壓的萃取方式，萃取溫度對萃取效率影響較大。試驗考察了萃取溫度依次為60,80,100,120℃時對運(yùn)動地坪材料陽性樣品中16種PAHs萃取效率的影響（以萃取溫度為100℃時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖3。由圖3可知：萃取溫度為100℃時，萃取效率最佳；繼續(xù)升高萃取溫度，低沸點(diǎn)PAHs的萃取效率降低，可能和高溫萃取下低沸點(diǎn)PAHs損失有關(guān)。試驗選擇萃取溫度為100℃。2.4以萃取方法為加速溶劑萃取與超聲萃取比較按試驗方法對運(yùn)動地坪材料陽性樣品萃取3次，分別收集每一次的萃取液，考察了循環(huán)萃取次數(shù)對16種PAHs萃取效率的影響（以循環(huán)萃取3次時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖4。由圖4可知：前兩次萃取PAHs的含量占3次萃取總量的97%以上。試驗選擇循環(huán)萃取2次。采用加速溶劑萃取和超聲萃取對運(yùn)動地坪材料陽性樣品中16種PAHs進(jìn)行萃取，比較萃取方法對16種PAHs萃取效率的影響（以萃取方法為加速溶劑萃取時的萃取效率為100%），結(jié)果見圖5。由圖5可知：加速溶劑萃取對16種PAHs的萃取效率均優(yōu)于超聲萃取對16種PAHs的萃取效率。加速溶劑萃取更加快速，自動化程度更高。試驗選用加速溶劑萃取。2.6去除雜質(zhì)干擾運(yùn)動地坪材料中添加劑種類繁多，同時在提取過程中也會有部分聚合物被萃取溶劑溶解而進(jìn)入萃取溶液中，因此在色譜分析前需要將聚合物等雜質(zhì)去除，防止雜質(zhì)干擾測定。在GB/T29784.2-2013、HJ805-2016、HJ784-2016中均使用硅膠柱作為凈化柱。試驗選擇凈化柱為硅膠柱（1g/6mL）。2.7檢出限按儀器工作條件對5.0,10.0,20.0,50.0,100.0,200.0,500.0μg·L根據(jù)3倍信噪比計算方法的檢出限（3S/N），結(jié)果見表2。2.8加標(biāo)回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差試驗按試驗方法對運(yùn)動地坪材料空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，計算回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表3。由表3可知：回收率為70.9%～117%，RSD為1.5%～6.7%。2.9運(yùn)動土地材料中多環(huán)芳烴的含量測定按試驗方法對3個運(yùn)動地坪材料樣品進(jìn)行分析，結(jié)果見表4，其中未列出的PAHs均為未檢出。本工作采用加速溶劑萃取-液相色譜