液相色譜法測(cè)定污泥中的多環(huán)芳烴

章 豪，楊 挺，江瀟瀟，許秀琴，吳銀良，王立君，趙 健，朱 勇

（寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波 315040）

液相色譜法測(cè)定污泥中的多環(huán)芳烴

章 豪，楊 挺，江瀟瀟，許秀琴，吳銀良，王立君，趙 健，朱 勇

（寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波 315040）

建立一種基于液相色譜熒光檢測(cè)（liquid chromatography fluorescence detector，LC?FLD）快速測(cè)定污泥樣品中多環(huán)芳烴的分析方法。將污泥樣品經(jīng)乙腈提取后，用硅膠、PSA凈化，提取液吹干后用流動(dòng)相復(fù)溶即可進(jìn)行液相色譜分析。分析時(shí)采用Acquity BEH C18色譜柱，以水相和乙腈作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度分析，熒光檢測(cè)器檢測(cè)，其中激發(fā)波長(zhǎng)為260 nm，發(fā)射波長(zhǎng)為280～520 nm，外標(biāo)法定量。本方法在10，50，100和150μg· kg－1的添加水平下，多環(huán)芳烴平均添加回收率為80.1%～95.3%，變異系數(shù)為2.8%～6.9%。本方法對(duì)9種多環(huán)芳烴的檢測(cè)限為0.19～9μg·kg－1，定量限為0.6～30μg·kg－1。

多環(huán)芳烴；液相色譜法；固相萃取

多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是一類由兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)組成的碳?xì)浠衔?，廣泛存在于環(huán)境中，在土壤、水、大氣等介質(zhì)中均有檢出，已成為主要的環(huán)境污染物之一。在美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）公布的129種環(huán)境優(yōu)先控制污染物中，萘、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘等16種多環(huán)芳烴名列其中。含有多環(huán)芳烴的污泥在農(nóng)田利用過(guò)程中會(huì)引起土壤和周邊水體環(huán)境的污染，危害人體健康。目前，檢測(cè)多環(huán)芳烴的方法主要有氣相色譜法［1－2］、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法［3－8］、液相色譜法［9－11］、酶聯(lián)免疫法［12］等。由于高環(huán)PAHs在高溫下易分解，采用氣相色譜法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)存在檢測(cè)靈敏度不高、回收率不理想的問(wèn)題；氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法由于選擇性較強(qiáng)而成為目前對(duì)多環(huán)芳烴進(jìn)行檢測(cè)的主流檢測(cè)方法，該方法能克服氣相色譜法在靈敏度、回收率方面的不足，但其前處理較為煩瑣，用時(shí)較長(zhǎng)，試劑消耗量大。本試驗(yàn)采用固相萃取技術(shù)對(duì)污泥樣品進(jìn)行處理，建立了一套能快速檢測(cè)污泥樣品中9種多環(huán)芳烴的液相色譜熒光分析方法?，F(xiàn)將該方法報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

Waters Acquity UPLC液相色譜儀（美國(guó)Waters公司）；Milli?Q超純水儀（美國(guó)Millipore公司）。萘、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于德國(guó)Dr. Ehrenstorfer公司；乙腈，色譜純，F(xiàn)isher公司；甲酸，色譜純，阿拉丁試劑（上海）有限公司；硅膠、PSA、硫酸鎂和硫酸鈉等試劑均為市售分析純。

1.2 儀器條件

色譜柱為Acquity BEH C18柱（100 mm×2.1 mm，1.7μm）；流動(dòng)相A為0.1%甲酸水溶液，流動(dòng)相B為乙腈，流速為0.5 mL·min－1，進(jìn)樣量為10μL，柱溫為30℃。激發(fā)波長(zhǎng)260 nm，發(fā)射波長(zhǎng)280～520 nm。

梯度洗脫條件：0 min流動(dòng)相A 50%，流動(dòng)相B 50%；6.5 min流動(dòng)相A 50%，流動(dòng)相B 50%；8.5 min流動(dòng)相A 20%，流動(dòng)相B 80%；11 min流動(dòng)相A 20%，流動(dòng)相B 80%；11.5 min流動(dòng)相A 50%，流動(dòng)相B 50%；13 min流動(dòng)相A 50%，流動(dòng)相B 50%。

1.3 樣品處理

稱取10 g污泥樣品于50 mL離心管中，依次加入5 mL水、10 mL乙腈、5 g無(wú)水Na2SO4，超聲提取10 min，再振蕩10 min，4℃離心10 min（9 500 r·min－1），將上清液轉(zhuǎn)入25 m L容量瓶中，重復(fù)上述步驟，合并提取液，定容。移取10 mL提取液，加入已提前放入1 g無(wú)水MgSO4、2.5 g硅膠、1 g PSA的離心管中，振蕩2 min，4℃離心10 min（9 500 r·min－1），取上清液在氮吹條件下35℃水浴吹干，1 mL 0.1%甲酸水／乙腈（體積比50∶50）定容，過(guò)0.22μm濾膜，進(jìn)行液相色譜分析。

1.4 線性試驗(yàn)

用乙腈配制含9種多環(huán)芳烴類化合物且每種化合物的濃度均為1 000μg·m L－1的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。用流動(dòng)相將1 000μg·m L－1的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成2，10，20，50，100，200和500μg· L－1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，進(jìn)行液相色譜分析，每個(gè)濃度進(jìn)樣3次，繪制各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5 添加回收率實(shí)驗(yàn)

加標(biāo)樣品的處理同1.3節(jié)，樣品中9種多環(huán)芳烴類化合物的添加濃度分別為10，50，100，150μg·kg－1。

2 結(jié)果與分析

2.1 前處理方法的建立

本研究首先采用乙腈對(duì)樣品中的多環(huán)芳烴類化合物進(jìn)行提取，在提取時(shí)加入無(wú)水硫酸鈉可以使污泥樣品充分分散，增大提取面積，提高回收率。在挑選吸附劑時(shí)，選擇PSA和硅膠這兩種吸附劑，這是因?yàn)镻SA可以選擇性吸附提取液中腐殖酸等雜質(zhì)，而硅膠可以吸附極性較大的雜質(zhì)。在10 mL提取液中加入1 g PSA和2.5 g硅膠，能夠獲得較好的凈化效果。

2.2 線性試驗(yàn)結(jié)果

按1.4節(jié)所述方法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，在2～500 μg·L－1濃度范圍內(nèi)對(duì)9種多環(huán)芳烴化合物以峰面積對(duì)濃度作圖，線性方程分別為y＝1.83×105x＋5.10×104（萘），y＝2.01×105x＋2.55×104（芴），y＝1.52×105x＋1.22×105（菲），y＝3.82× 105x＋2.83×105（蒽），y＝2.44×104x＋3.01× 103（熒蒽），y＝7.46×104x＋8.06×103（芘），y＝6.69×104x＋5.34×104（苯并（a）蒽），y＝7.21×104x＋6.96×104（苯并（b）熒蒽），y＝1.73×105x＋9.13×104（苯并（a）芘），相關(guān)系數(shù)（R2）均大于0.99，線性關(guān)系良好。

2.3 方法的檢出限、回收率和精密度

從表1可見(jiàn)，9種多環(huán)芳烴類化合物在各濃度的回收率在80.1%～95.3%。變異系數(shù)為2.8%～6.9%，可見(jiàn)該方法能滿足分析的要求。本方法按RSN為3計(jì)算9種多環(huán)芳烴化合物的檢出限為1.9× 10－4～0.009 mg·kg－1，按RSN為10計(jì)算定量限，則該方法對(duì)萘、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘的定量限分別為0.009，0.02，0.02，0.003，0.03，0.01，0.02，0.02和0.000 6 mg·kg－1。標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白樣品和添加樣品的色譜圖詳見(jiàn)圖1。

表1 污泥中多環(huán)芳烴類化合物在不同添加濃度的平均回收率和變異系數(shù)

圖1 樣品的色譜圖

2.4 方法應(yīng)用

采用該方法對(duì)寧波市10個(gè)污泥樣品中的9種多環(huán)芳烴類化合物進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，7個(gè)樣品中檢出萘，含量在0.14～0.85 mg·kg－1；6個(gè)樣品中檢出芴，含量在0.49～1.94 mg·kg－1；8個(gè)樣品中檢出菲，含量在0.02～1.56 mg·kg－1；7個(gè)樣品中檢出蒽，含量在0.04～1.35 mg·kg－1；6個(gè)樣品中檢出熒蒽，含量在0.11～1.22mg·kg－1；2個(gè)樣品中檢出芘，含量在0.15～0.55 mg·kg－1；7個(gè)樣品中檢出苯并（a）蒽，含量在0.18～1.04 mg·kg－1；5個(gè)樣品中檢出苯并（b）熒蒽，含量在0.10～1.08 mg·kg－1；3個(gè)樣品中檢出苯并（a）芘，含量在0.23～1.04 mg·kg－1。

3 小結(jié)

本研究建立了一套快速測(cè)定污泥中多環(huán)芳烴類化合物的液相色譜分析方法。對(duì)樣品用乙腈提取，將加入硅膠、PSA凈化后的提取液進(jìn)行液相色譜分析。9種多環(huán)芳烴類化合物在各濃度點(diǎn)回收率均為80.1%～95.3%，變異系數(shù)為2.8%～6.9%，按RSN為3計(jì)算，9種多環(huán)芳烴化合物的檢出限為0.19～9μg·kg－1，按RSN為10計(jì)算，定量限為0.6～30μg·kg－1。

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（責(zé)任編輯：高 峻）

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A

0528?9017（2015）11?1760?03

文獻(xiàn)著錄格式：章豪，楊挺，江瀟瀟，等.液相色譜法測(cè)定污泥中的多環(huán)芳烴［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56（11）：1760－1762.

DOI 10.16178／j.issn.0528?9017.20151118

2015?05?12

寧波市社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目（2014C50012）；寧波市農(nóng)科院院長(zhǎng)基金項(xiàng)目（2014NKYP007）

章 豪（1985－），男，浙江寧波人，助理研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)獸藥及有機(jī)污染物殘留降解分析。E?mail：xhiaopang＠zju.edu.cn。