前言
多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的有机化合物,主要由煤、石油、有机高分子化合物(塑料、纤维等)等不*燃烧时产生,广泛存在于大气、水体、土壤中,是重要的环境、食品污染物。相当一部分多环芳烃都具有强致癌性,如常见的苯并[α]芘经呼吸道长期、过量吸入后可导致肺癌等疾病,具有很强的致癌性。
本文使用LabTech SPE 1000全自动固相萃取系统对水中16种多环芳烃(PAHs)类化合物进行固相萃取,M*p-10定量平行浓缩仪进行浓缩,并采用GCMS检测,建立了一套水中16种多环芳烃类化合物的实验方法,此方法的回收率及平行性良好,适合水中多环芳烃类化合物的检测。
关键词:SPE 1000 M*p-10 水质 多环芳烃
SPE 1000全自动固相萃取系统(莱伯泰科公司):含大体积进样和自动喷淋模块;
7890B-5977B气相色谱质谱联用仪(安捷伦公司);
M*p-10定量平行浓缩仪(莱伯泰科公司);
甲醇(农残级);
二氯甲烷(农残级);
正己烷(农残级);
丙酮(农残级);
氯化钠(分析纯);
蒸馏水;
盐酸溶液:1+1,临用现配;
氢氧化钠溶液:c(NaOH)=0.1 mol/L;
无水硫酸钠:在马弗炉400℃烘烤4小时后冷却置于干燥器内保存;
多环芳烃混标工作液:10mg/L,溶剂为丙酮;
替代物工作液(2-氟联苯和对三联苯-d14):10mg/L,溶剂为丙酮;
内标工作液(含萘-d8、苊-d10、菲-d10、䓛-d12和苝-d12):10mg/L,溶剂为丙酮;
固相萃取柱(LabTech HLB 500mg/6mL)。
量取1L水样,用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节pH为6~8,依次加入20mL甲醇、5g氯化钠及20μL替代物工作液,混匀。
将样品放入SPE 1000全自动固相萃取系统,检查溶剂量和气路密封性完好,并将HLB固相萃取柱放入相应萃取通道。按照图1所示的方法进行SPE 1000固相萃取方法编辑,并加载方法到相应通道,进行样品的固相萃取。
收集的洗脱液先加入5mL正己烷,然后用适量无水硫酸钠除水,最后于M*p-10定量平行浓缩仪上30℃、1psi氮吹浓缩至1mL以下,加入20μL内标工作液后用正己烷定容至1mL,进GCMS分析。
图1固相萃取流程
按2.1方法准备水样,进行加标实验,1L样品加标200ng,然后按照2.2方法进行实验,同时进行6个平行样品,采用SIM扫描,用来测定加标回收率。
气相色谱条件:
色谱柱:Agilent DB-5ms毛细管柱:30 m *250 mm*0.25 μm;
进样口温度:280℃;
柱温程序:初始温度80℃,保持2min,以20℃/min升至180℃,保持5min,然后以10℃/min升至290℃保持9min;
进样量:1 μL;
进样方式:不分流进样;
流速:1.0mL/min;
质谱条件:
离子源温度:280℃;
辅助加热温度:290℃;
溶剂延迟:4.5min;
扫描方式:SIM;
图2 标准工作液选择离子流色谱图
图3 空白水样选择离子流色谱图
图4 加标水样选择离子流色谱图
加标水样经固相萃取富集、洗脱、除水、浓缩后,进行GCMS分析,SIM扫描,内标法定量,计算得到的加标回收率及相对标准偏差如表1所示。
表1 加标回收率
物质名称 | 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 |
荧蒽 | 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 |
䓛
| 89.5 | 76.0 | 82.7 | 79.5 | 72.1 | 84.3 | 80.7 | 7.7 |
苯并[b]荧蒽
| 74.7 | 84.2 | 79.3 | 92.1 | 86.4 | 81.2 | 83.0 | 7.3 |
苯并[k]荧蒽
| 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样品加标200ng时,加标回收率为74.3%~99.3%,重复性RSD为5.5%~8.7%。
综上所述,莱伯泰科SPE 1000全自动固相萃取系统、M*p-10定量平行浓缩仪能够高效、稳定地达到实验的要求,适用于大体积水样中16种多环芳烃类化合物的萃取富集,适用于水样样品前处理。