前言
多環芳烴(PAHs)是指具有兩個或兩個以上苯環的有機化合物,主要由煤、石油、有機高分子化合物(塑料、纖維等)等不*燃燒時產生,廣泛存在于大氣、水體、土壤中,是重要的環境、食品污染物。相當一部分多環芳烴都具有強致癌性,如常見的苯并[α]芘經呼吸道長期、過量吸入后可導致肺癌等疾病,具有很強的致癌性。
本文使用LabTech SPE 1000全自動固相萃取系統對水中16種多環芳烴(PAHs)類化合物進行固相萃取,M*p-10定量平行濃縮儀進行濃縮,并采用GCMS檢測,建立了一套水中16種多環芳烴類化合物的實驗方法,此方法的回收率及平行性良好,適合水中多環芳烴類化合物的檢測。
關鍵詞:SPE 1000 M*p-10 水質 多環芳烴
SPE 1000全自動固相萃取系統(萊伯泰科公司):含大體積進樣和自動噴淋模塊;
7890B-5977B氣相色譜質譜聯用儀(安捷倫公司);
M*p-10定量平行濃縮儀(萊伯泰科公司);
甲醇(農殘級);
二氯甲烷(農殘級);
正己烷(農殘級);
丙酮(農殘級);
氯化鈉(分析純);
蒸餾水;
鹽酸溶液:1+1,臨用現配;
氫氧化鈉溶液:c(NaOH)=0.1 mol/L;
無水硫酸鈉:在馬弗爐400℃烘烤4小時后冷卻置于干燥器內保存;
多環芳烴混標工作液:10mg/L,溶劑為丙酮;
替代物工作液(2-氟聯苯和對三聯苯-d14):10mg/L,溶劑為丙酮;
內標工作液(含萘-d8、苊-d10、菲-d10、?-d12和苝-d12):10mg/L,溶劑為丙酮;
固相萃取柱(LabTech HLB 500mg/6mL)。
量取1L水樣,用鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液調節pH為6~8,依次加入20mL甲醇、5g氯化鈉及20μL替代物工作液,混勻。
將樣品放入SPE 1000全自動固相萃取系統,檢查溶劑量和氣路密封性完好,并將HLB固相萃取柱放入相應萃取通道。按照圖1所示的方法進行SPE 1000固相萃取方法編輯,并加載方法到相應通道,進行樣品的固相萃取。
收集的洗脫液先加入5mL正己烷,然后用適量無水硫酸鈉除水,最后于M*p-10定量平行濃縮儀上30℃、1psi氮吹濃縮至1mL以下,加入20μL內標工作液后用正己烷定容至1mL,進GCMS分析。
圖1固相萃取流程
按2.1方法準備水樣,進行加標實驗,1L樣品加標200ng,然后按照2.2方法進行實驗,同時進行6個平行樣品,采用SIM掃描,用來測定加標回收率。
氣相色譜條件:
色譜柱:Agilent DB-5ms毛細管柱:30 m *250 mm*0.25 μm;
進樣口溫度:280℃;
柱溫程序:初始溫度80℃,保持2min,以20℃/min升至180℃,保持5min,然后以10℃/min升至290℃保持9min;
進樣量:1 μL;
進樣方式:不分流進樣;
流速:1.0mL/min;
質譜條件:
離子源溫度:280℃;
輔助加熱溫度:290℃;
溶劑延遲:4.5min;
掃描方式:SIM;
圖2 標準工作液選擇離子流色譜圖
圖3 空白水樣選擇離子流色譜圖
圖4 加標水樣選擇離子流色譜圖
加標水樣經固相萃取富集、洗脫、除水、濃縮后,進行GCMS分析,SIM掃描,內標法定量,計算得到的加標回收率及相對標準偏差如表1所示。
表1 加標回收率
物質名稱 | 回收率(%) | 平均值 (%) | RSD (%) | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
萘 | 67.5 | 78.6 | 75.1 | 82.9 | 69.5 | 72.2 | 74.3 | 7.8 |
苊烯 | 85.5 | 75.3 | 82.3 | 84.6 | 86.9 | 78.1 | 82.1 | 5.5 |
苊 | 84.4 | 78.5 | 95.6 | 89.3 | 98.7 | 96.4 | 90.5 | 8.7 |
芴 | 87.1 | 78.0 | 95.3 | 89.5 | 77.1 | 86.6 | 85.6 | 8.1 |
菲 | 86.6 | 79.2 | 76.2 | 89.6 | 91.5 | 80.3 | 83.9 | 7.4 |
蒽 | 75.9 | 89.5 | 86.5 | 95.1 | 92.7 | 82.5 | 87.0 | 8.1 |
熒蒽 | 91.0 | 89.4 | 93.5 | 97.3 | 82.0 | 85.1 | 89.7 | 6.2 |
芘 | 95.5 | 91.2 | 85.2 | 89.5 | 98.3 | 102.3 | 93.7 | 6.7 |
苯并[a]蒽
| 98.3 | 102.7 | 88.6 | 93.2 | 104.4 | 92.0 | 96.5 | 6.5 |
?
| 89.5 | 76.0 | 82.7 | 79.5 | 72.1 | 84.3 | 80.7 | 7.7 |
苯并[b]熒蒽
| 74.7 | 84.2 | 79.3 | 92.1 | 86.4 | 81.2 | 83.0 | 7.3 |
苯并[k]熒蒽
| 86.7 | 95.8 | 83.6 | 99.6 | 78.9 | 92.1 | 89.5 | 8.7 |
苯并[a]芘
| 81.8 | 97.4 | 104.3 | 98.8 | 92.1 | 89.3 | 94.0 | 8.5 |
茚并[1,2,3-cd]芘
| 96.4 | 102.9 | 93.2 | 85.4 | 97.4 | 86.5 | 93.6 | 7.2 |
二苯并[a,h]蒽
| 103.6 | 93.2 | 87.1 | 99.4 | 106.3 | 102.6 | 98.7 | 7.3 |
苯并[g,h,i]苝
| 98.4 | 102.4 | 105.0 | 91.2 | 92.9 | 106.1 | 99.3 | 6.3 |
由表1 可知,1L樣品加標200ng時,加標回收率為74.3%~99.3%,重復性RSD為5.5%~8.7%。
綜上所述,萊伯泰科SPE 1000全自動固相萃取系統、M*p-10定量平行濃縮儀能夠高效、穩定地達到實驗的要求,適用于大體積水樣中16種多環芳烴類化合物的萃取富集,適用于水樣樣品前處理。
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