加速溶劑萃取-硅膠柱凈化-高效液相色譜法測定土壤中多環芳烴

莫葉斯爾·黑力力

（新疆克州環境監測站 新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州 845350）

多環芳烴（PAHs）是一類由2個或2個以上苯環連接而成的碳氫化合物,包括萘、蒽、菲、芘等150余種,可分為芳香稠環型和芳香非稠環型，許多多環芳烴類具有三致毒性[1]。大面積的土壤污染主要來自于大氣中PAHs的干沉降、濕沉降。土壤中PAHs的含量在一定程度上反映了周邊環境的污染狀況，因此開展對土壤中的多環芳烴的檢測的研究十分迫切。目前氣相色譜[2-3]和液相色譜[4-6]是檢測PAH最常用的方法，相對于氣相色譜，液相色譜可以更好地測定低揮發性的多環芳烴，并能夠有效分離多環芳烴的同分異構體，采用熒光檢測器時，能夠獲得優于氣相色譜的靈敏度。索氏提取是土壤中有機物提取的傳統方法，加速溶劑萃取（ASE）作為一種最新的提取手段較前者具有提取效率高、快速、環保等優點，正逐漸推廣應用。本文研究了加速溶劑萃取-硅膠柱與液相色譜聯用技術，建立了快速、準確、靈敏的測定土壤中的方法。

1 材料與方法

1.1 儀器材料

Waters2695高效液相色譜儀(美國Waters公司)。Waters 2996-2475二極管陣列-熒光檢測器(美國Waters公司公司)。WatersPAH液相色譜柱250mm×416mm,5μm(美國Waters公司)。

硅膠SPE小柱（6mL，1g）(美國Waters公司),TurboVapII氮吹儀（Zymark公司）。加速溶劑萃取儀(美國戴安公司)。

16種標準物質混標（100mg/L）：萘、苊、芴、二氫苊、菲、蒽、熒蒽、芘、屈、苯并（a）蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）苝、茚并（1,2,3-CD）芘（德國Dr.公司）。

1.2 提取-凈化方法

采集土壤表層20cm樣品1kg左右，避光保存。

土壤樣品進行冷凍干燥，研磨，過80目篩。采用四分法準確取10克處理好的土壤樣品，加入30mL丙酮/正己烷混合溶液（丙酮：正己烷1：1），進行加速溶劑萃取。將萃取液放入氮吹濃縮儀濃縮至1mL。選用1g硅膠柱作為凈化柱，將其固定在固相萃取凈化裝置上。先用4mL淋洗液戊烷，棄去流出的溶劑。將濃縮后的樣品溶液加到已平衡過的凈化柱上，被測定的樣品吸附于柱上，再用約3mL戊烷分3次洗滌裝樣品的容器，將洗滌液加到柱上；用10mL洗脫液（二氯甲烷/戊烷（2：3）混合溶液（V/V））洗滌吸附有樣品的凈化柱（當2mL洗脫液流過凈化柱后關閉活塞，讓洗脫液在柱中停留5min），以1mL/min的速度，收集洗脫液于濃縮瓶中。氮吹濃縮至0.5mL以下，加入2mL乙腈，再濃縮至0.5mL以下，定容至0.5mL，裝瓶待HPLC分析。

1.3 儀器條件

ASE條件：萃取溫度：90℃；時間：5min；循環次數：3次。

液相色譜柱：WatersPAHC18，S-5μm，4.6×250mm；色譜柱：27℃

檢測器類型：W474熒光檢測器、2996二極管陣列檢測器。

熒光檢測器：發散波長：350nm，激發波長：275nm。

二極管陣列檢測器：波長范圍200～380nm（二氫苊無熒光吸收，必須采用紫外檢測器進行定量分析）。熒光色譜圖和紫外色譜圖見圖1、2。流動相條件見表1。

表1 流動相梯度洗脫程序

圖1 15 種多環芳烴熒光色譜圖

1、萘3、芴4、苊烯5、菲6、蒽7、熒蒽8、芘9、屈10、苯并（a）蒽11、苯并（b）熒蒽12、苯并（k）熒蒽13、苯并（a）芘14、二苯并（a,h）蒽15、苯并（g,h,i）苝16、茚并（1,2,3-CD）芘

圖2 二氫苊的紫外色譜圖

2 結果與討論

2.1 標準曲線

配制濃度依次為10μg/L、20μg/L、30μg/L、50μg/L、100μg/L和200μg/L的多環芳烴標準工作液系列。在該濃度范圍內16種組分的相關系數均大于0.9992。

2.2 檢出限

根據HJ/T168-2010空白實驗中未檢出目標物質的檢出限測定方法，土壤中16種多環芳烴檢出限為0.005mg/kg(土壤10.0g)。

2.3 回收率和精密度

土壤樣品加速溶劑萃取法，多環芳烴加標量1.0μg時，平均加標回收率范圍為64.4%～88.8%之間，變異系數小于20%，結果見表2。

表2 實際樣品加標的精密度和準確度

3 結語

結果表明，本文建立的加速溶劑萃取-硅膠柱-高效液相色譜法測定土壤中多環芳烴具有高效、快速、靈敏等特點，可以推廣應用。

[1]ChenSC,LiaoCM.Science of the Total Environment,2006,366:112-123.

[2]Frank J.Schenck,Steven J.Lehotay.Journal of Chromatography A,2000,(1):51-61.

[3]鄭海濤,劉菲,劉永剛.巖礦測試驗,2004,23(2):148-152.

[4]YUJianshuan,Zhu Chenhong.Journal of Environmental Monitoring in China,1997,13(1):20-21.

[5]陶敬奇,王超英,李碧芳.色譜,2003,21(6):599-602.

[6]Kenneth Ogan,ElenaKatz,Walter Slavin.Analytical Chemistry,1999,51(8):1315-1320.