氣相色譜質譜法測定土壤中多環芳烴

顧 云

(泰科檢測科技江蘇有限公司，江蘇 泰州 225300)

1 引言

多環芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons，簡稱PAHs)是由兩個或兩個以上的苯環以線性、角狀或簇狀稠合在一起的芳香型化合物[1～3]。相關文獻報道，90%以上的PAHs存在于土壤中，并且絕大多數存在于表層土壤[4，5]。

目前，土壤中PAHs的提取方法主要有加速溶劑萃取[6～11]、超聲提取[12]、索氏提取、微波提取[13，14]，其中加速溶劑萃取方法應用較為廣泛。本文采用加速溶劑萃取(ASE)，固相萃取柱凈化(SPE)，氣相色譜質譜法檢測，建立一套高效、快速檢測土壤中PAHs的分析方法。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

Agilent 7890B/5977B 氣相色譜質譜儀，電子轟擊源(EI)；色譜柱(HP-5MS毛細管柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm，美國)；ASE350快速溶劑萃取儀(賽默飛世爾，美國)。

2.2 樣品采集

樣品的采集參照《土壤環境監測技術規范》(HJ/T 166-2004)和《場地環境監測技術導則》(HJ 25.2-2014)。

土壤樣品置于室內陰涼處自然風干、磨碎、過篩及縮分，制備好的土壤樣品經過ASE萃取、SPE柱凈化、濃縮定容至1 mL，待氣相色譜質譜儀檢測，內標法定量。

2.3 樣品預處理

ASE萃取條件：萃取溶劑為正己烷：丙酮(1+1，v/v)，載氣壓力1.0 MPa，加熱溫度105 ℃，預加熱平衡5 min，靜態萃取時間5 min，溶劑淋洗體積60%池體積。

硅膠柱凈化：將待凈化的提取液加入到活化后的硅膠小柱中，用6 mL正己烷：二氯甲烷(1+1，v/v)洗脫，重復洗脫2次，收集洗脫液，濃縮至1.0 mL以下，加入10 μL 20 mg/L內標標準使用液，定容至1.0 mL，待測。

2.4 樣品分析

2.4.1 氣相色譜條件

進樣口溫度：280 ℃；柱溫：80 ℃保持2 min，以20 ℃/min速率升至180 ℃，保持5 min，再以10 ℃/min速率升至290 ℃，保持5 min。

進樣量：1.0 μL；不分流進樣；柱流量：1.0 mL/min(恒流)。

2.4.2 質譜參考條件

電子轟擊源(EI)；離子源溫度：230 ℃；接口溫度：280 ℃；四級桿溫度：150 ℃；離子化能量：70 eV；溶劑延遲時間：5.0 min；掃描模式：選擇離子模式(SIM)。15種多環芳烴及內標物、替代物的定性定量離子見表1。

表1 15種多環芳烴及內標物、替代物的定性和定量離子

3 結果與討論

3.1 校準曲線的繪制

配制15種PAHs混合標準系列濃度：10.0 μg/L、40.0 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、600 μg/L，內標物質量濃度均為200 μg/L，標準曲線見表2。

表2 多環芳烴標準曲線

15種PAHs混合標準系列在10.0～600 μg/L濃度范圍內線性較好，相對響應因子的相對標準偏差在2.7%～15.1%，均不超過20%，滿足《土壤和沉積物 多環芳烴的測定氣相色譜-質譜法》(HJ 805-2016)[15]相關質量控制要求。

按照1.3方法儀器條件下，目標物、內標物及替代物的標準色譜圖見圖1。

注：1 2-氟聯苯、2苊烯、3苊-d10、4苊、5芴、6菲-d10、7菲、8蒽、9熒蒽、10對三聯苯-d14、11芘、12苯并[α]蒽、13屈-d12、14屈、15苯并[b]熒蒽、16苯并[k]熒蒽、17苯并[α]芘、18苝-d12、19茚并[1,2,3-c,d]芘、20二苯并[a,h]蒽、21苯并[g,h,i]苝

3.2 檢出限、精密度和準確度

15種PAHs方法檢出限為0.10～0.22 μg/kg，平均加標回收率為67.0%～93.0%，相對標準偏差為7.6%～13.6%，見表3，均滿足《土壤和沉積物 多環芳烴的測定 氣相色譜-質譜法》(HJ 805-2016)相關質量控制要求。說明該方法靈敏度高、準確度高、選擇性好，適用于土壤中PAHs的測定。

表3 方法檢出限、精密度和準確度

4 結論

采用正己烷：丙酮(1+1，v/v)作為萃取溶劑，提取液經固相萃取硅膠小柱凈化，洗脫劑為正己烷：二氯甲烷(1+1，v/v)，結果表明：15種PAHs方法檢出限為0.10～0.22 μg/kg，平均加標回收率為67.0%～93.0%，相對標準偏差為7.6%～13.6%，見表3，均滿足《土壤和沉積物 多環芳烴的測定 氣相色譜-質譜法》(HJ 805-2016)相關質量控制要求。說明該方法靈敏度高、準確度高、選擇性好，適用于土壤中PAHs的準確定性及定量分析。