HJ478-2009 水中16种多环芳烃类化合物的测定

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs)是指两个以上苯环以稠环形式相连的化合物,是目前水水体、土壤中普遍存在的污染物质。PAHS具有致畸、致癌和致突变的效应,同时具有疏水性、难降解和长距离迁移等特点,导致其在环境和食品中的分布和来源引起广泛关注。

水中多环芳烃的含量一般较低,对样品的富集净化显得尤其重要。本文参考《HJ478-2009水质多环芳烃的测定 液液萃取和固相萃取高效液相色谱法》采用莱奥正压固相萃取仪对水样中16种多环芳烃进行富集、净化,气相色谱质谱仪进行检测,实现了水中16种目标物的检测分析。采用加标回收的方式进行方法验证,结果显示在1μg的加标水平下,16种多环芳烃的回收率在67.2~109.9%之间,RSD值0.9~9.1%,表明该方法具有操作简便、快速和高通量分析等优点,适合生活饮用水、地表水、地下水和海水中多环芳烃的测定。

仪器与耗材
前处理仪器设备  
萃取仪 Leowlab Purifier A48正压固相萃取仪
浓缩系统 Leowlab SmartVap AE全自动氮吹浓缩仪
搭配浓缩系统仪器 Leowlab NG-MP系列氮吹用氮气发生器

 

分析仪器  
气相色谱-质谱联用仪 配有电子喷雾离子源(ESI)

 

试剂及标准品
甲醇(HPLC级,CNW)
乙腈(HPLC,CNW)
二氯甲烷(HPLC级,CNW)
氯化钠(AR级)
磷酸(AR级,国药)
无水硫酸钠(AR级,国药)
16种多环芳烃混合溶液标准物质(200μg/ml,北方伟业计量技术研究院)

 

前处理流程图
实验步骤:

标准曲线配置

采用乙腈溶剂配制浓度为 10ng/ml、20ng/ml、50ng/ml、100ng/ml 、250ng/ml的多环芳烃标准工作曲线。

样品正压固相萃取

取20ml水样(n=3),加入100μL多环芳烃中间储备液(10mg/L)和100 ml 甲醇,混合均匀。活化:固相萃取小柱分别用二氯甲烷,甲醇,超纯水,以每秒1滴的流速进行活化。上样:以每秒1滴的流速富集20ml样品。淋洗:用10mL水以10 每秒1滴速度淋洗柱子。收集:用5ml二氯甲烷浸泡C18柱,停留5min,再使用15ml二氯甲烷以每秒1滴的流速洗脱收集,并使用无水硫酸钠脱水,待GCMS分析。

LeowLab Purifier A48正压固相萃取仪条件

SETP 溶剂 体积 流速
活化 依次二氯甲烷、甲烷、纯水 各10ml 1滴/s
上样 水样 20ml 1滴/s
淋洗 20mL 1滴/s
洗脱 二氯甲烷 20mL 1滴/s

 

样品氮吹浓缩

用Leowlab SmartVap AE在定容到1mL,涡旋后过滤膜,转移至进样小瓶上机检测。40°C的条件下将洗脱液浓缩至约1m,然后加入3mL乙腈,继续浓缩至约 1m,加入内标后用乙腈定容到1ml,涡旋后过膜,待上机检测。

检测条件

条件 要求
进样口 290℃,不分流进样
进样体积 1ml
色谱柱 DB-5MS
柱温 60℃(1min)以70℃/min速度升至120℃,以10℃/min速度升至250℃,以10℃/min速度升至280℃,以10℃/min至300℃(5min)
传输线 280℃
流速 1ml/min
采集方式 SCAN&SIM
质荷比 50-450

 

方法可行性验证

为了验证该方法的回收率,本实验向污水 (20 ml)中加入上述 16  种多环芳烃的标准品品(100 μL ,10 μg/ml)进行加标回收验证(n=3)。水样加标回收率,测试结果如下表。16种PAHs 的加标回收率为 67.2~109.9%,相对标准偏差 0.9~9.1%。

序号 名称简写 R1回收率(%) R2回收率(%) R3回收率(%) AVG回收率(%) RSD回收率(%)
1 113.7% 116.3% 98.0% 109.3% 9.1%
2 99.2% 108.3% 101.6% 103.0% 4.6%
3 99.2% 97.5% 98.5% 98.4% 0.9%
4 二氢苊 105.5% 109.4% 114.7% 109.9% 4.2%
5 87.2% 98.3% 88.0% 91.2% 6.8%
6 107.4% 100.8% 103.4% 103.9% 3.2%
7 荧蒽 103.3% 95.6% 97.8% 98.9% 4.0%
8 94.3% 97.3% 107.4% 99.7% 6.9%
9 74.0% 75.8% 79.1% 76.3% 3.4%
10 苯并(α)蒽 68.7% 75.6% 76.3% 73.5% 5.7%
11 苯并(b)荧蒽 80.1% 87.0% 78.8% 82.0% 5.4%
12 苯并(k)荧蒽 71.1% 69.7% 76.0% 72.3% 4.6%
13 苯并(α)芘 73.2% 80.1% 74.6% 76.0% 4.8%
14 二苯并(a,h)蒽 66.3% 66.0% 69.2% 67.2% 2.7%
15 苯并(g,h,i)芘 71.3% 67.3% 74.7% 71.1% 5.2%
16 茚并(1,2,3-cd)芘 67.5% 70.7% 73.8% 70.7% 4.5%

 

总结概要

1. 气相质谱法适合基质复杂的样品,如生活污水等环境中样本。

2. LeowLab固相萃取仪回收率67.2~109.9%,满足实验室需求。

3. LeowLab固相萃取仪试管兼容LeowLab氮吹浓缩仪,无需样品转移,减少目标物损失。