液相色譜法測定污泥中的多環(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)科學研究院，浙江寧波 315040）

液相色譜法測定污泥中的多環(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)科學研究院，浙江寧波 315040）

建立一種基于液相色譜熒光檢測（liquid chromatography fluorescence detector，LC?FLD）快速測定污泥樣品中多環(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相復溶即可進行液相色譜分析。分析時采用Acquity BEH C18色譜柱，以水相和乙腈作為流動相進行梯度分析，熒光檢測器檢測，其中激發(fā)波長為260 nm，發(fā)射波長為280～520 nm，外標法定量。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9種多環(huán)芳烴的檢測限為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）是一類由兩個或兩個以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)組成的碳氫化合物，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。在美國環(huán)境保護署（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)田利用過程中會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，采用氣相色譜法進行檢測時存在檢測靈敏度不高、回收率不理想的問題；氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法由于選擇性較強而成為目前對多環(huán)芳烴進行檢測的主流檢測方法，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，用時較長，試劑消耗量大。本試驗采用固相萃取技術(shù)對污泥樣品進行處理，建立了一套能快速檢測污泥樣品中9種多環(huán)芳烴的液相色譜熒光分析方法。現(xiàn)將該方法報道如下。

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Waters公司）；Milli?Q超純水儀（美國Millipore公司）。萘、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽和苯并（a）芘標準品購于德國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）；流動相A為0.1%甲酸水溶液，流動相B為乙腈，流速為0.5 mL·min－1，進樣量為10μL，柱溫為30℃。激發(fā)波長260 nm，發(fā)射波長280～520 nm。

梯度洗脫條件：0 min流動相A 50%，流動相B 50%；6.5 min流動相A 50%，流動相B 50%；8.5 min流動相A 20%，流動相B 80%；11 min流動相A 20%，流動相B 80%；11.5 min流動相A 50%，流動相B 50%；13 min流動相A 50%，流動相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0.22μm濾膜，進行液相色譜分析。

1.4 線性試驗

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的混合標準儲備液。用流動相將1 000μg·m L－1的混合標準儲備液稀釋成2，10，20，50，100，200和500μg· L－1的混合標準工作液，進行液相色譜分析，每個濃度進樣3次，繪制各物質(zhì)的標準曲線。

1.5 添加回收率實驗

加標樣品的處理同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樣品中的多環(huán)芳烴類化合物進行提取，在提取時加入無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，選擇PSA和硅膠這兩種吸附劑，這是因為PSA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 線性試驗結(jié)果

按1.4節(jié)所述方法配制標準溶液，在2～500 μg·L－1濃度范圍內(nèi)對9種多環(huán)芳烴化合物以峰面積對濃度作圖，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，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%，可見該方法能滿足分析的要求。本方法按RSN為3計算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計算定量限，則該方法對萘、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。標準溶液、空白樣品和添加樣品的色譜圖詳見圖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 方法應用

采用該方法對寧波市10個污泥樣品中的9種多環(huán)芳烴類化合物進行測定，結(jié)果表明，7個樣品中檢出萘，含量在0.14～0.85 mg·kg－1；6個樣品中檢出芴，含量在0.49～1.94 mg·kg－1；8個樣品中檢出菲，含量在0.02～1.56 mg·kg－1；7個樣品中檢出蒽，含量在0.04～1.35 mg·kg－1；6個樣品中檢出熒蒽，含量在0.11～1.22mg·kg－1；2個樣品中檢出芘，含量在0.15～0.55 mg·kg－1；7個樣品中檢出苯并（a）蒽，含量在0.18～1.04 mg·kg－1；5個樣品中檢出苯并（b）熒蒽，含量在0.10～1.08 mg·kg－1；3個樣品中檢出苯并（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定污泥中多環(huán)芳烴類化合物的液相色譜分析方法。對樣品用乙腈提取，將加入硅膠、PSA凈化后的提取液進行液相色譜分析。9種多環(huán)芳烴類化合物在各濃度點回收率均為80.1%～95.3%，變異系數(shù)為2.8%～6.9%，按RSN為3計算，9種多環(huán)芳烴化合物的檢出限為0.19～9μg·kg－1，按RSN為10計算，定量限為0.6～30μg·kg－1。

［1］ 鄭海濤，劉菲，劉永剛.固相萃取?氣相色譜法測定水中多環(huán)芳烴［J］.巖礦測試，2004，23（2）：148－152.

［2］ 張秋民，黃楊柳，關(guān)珺，等.煤焦油瀝青中致癌多環(huán)芳烴含量氣相色譜法測定研究［J］.大連理工大學學報，2010，50（4）：481－485.

［3］ 汪瑾彥，湯樺，陳大舟，等.氣相色譜?質(zhì)譜法同時測定河流沉積物中多環(huán)芳烴和有機氯農(nóng)藥［J］.巖礦測試，2010，29（3）：225－230.

［4］ 高少鵬，徐柏青，劉大錳.氣相色譜?離子阱串聯(lián)質(zhì)譜法測定湖泊沉積物中16種多環(huán)芳烴［J］.理化檢驗：化學分冊，2010，46（10）：1148－1151.

［5］ 朱麗波，徐能斌，傅曉欽，等.ASE?GC／MSMS多離子反應監(jiān)測（MRM）測定土壤中的16種多環(huán)芳烴（PAHs）［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2008，24（5）：43－47.

［6］ 張利飛，黃業(yè)茹，史雙昕，等.土壤中多環(huán)芳烴和酞酸酯類有機污染物氣相色譜?質(zhì)譜測定方法中的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證［J］.色譜，2010，28（5）：465－469.

［7］ Sanchez?Brunete C，Miguel E，Tadeo J L.Analysis of 27 polycyclic aromatic hydrocarbons by matrix solid?phase dispersion and isotope dilution gas chromatography?mass spectrometry in sewage sludge from the Spanish area of Madrid［J］.Journal of Chromatography A，2007，1148（2）：219－227.

［8］ Cai Q Y，Mo CH，Li Y H，et al.Occurrence and assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils from vegetable fields of the Pearl River Delta，South China［J］.Chemosphere，2007，68（1）：159－168.

［9］ 倪進治，王軍，李小燕，等.超高效液相色譜熒光檢測器測定土壤中多環(huán)芳烴［J］.分析試驗室，2010，29（5）：25－28.

［10］ 張曉梅，張竹青，黃文鵬.超聲萃取?高效液相色譜法測定土壤中多環(huán)芳烴［J］.環(huán)境科學與管理，2010，35（7）：124－127.

［11］ Pena M T，Casais M C，Mejuto M C，et al.Optimization of thematrix solid?phase dispersion sample preparation procedure for analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils：Comparison with microwave?assisted extraction［J］.Journal of Chromatography A，2007，1165（1）：32－38.

［12］ Nording M，F(xiàn)rech K，Persson Y，et al.On the semi?quantification of polycyclic aromatic hydrocarbons in contaminated soil by an enzyme?linked immunosorbent assay kit［J］.Analytica Chimica Acta，2006，555（1）：107－113.

（責任編輯：高 峻）

X 592

A

0528?9017（2015）11?1760?03

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

DOI 10.16178／j.issn.0528?9017.20151118

2015?05?12

寧波市社會發(fā)展科技攻關(guān)項目（2014C50012）；寧波市農(nóng)科院院長基金項目（2014NKYP007）

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