楊敏娜,王來梁,高孝禮

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210018)

液液萃取—高效液相色譜法測定水中苯并[a]芘

楊敏娜,王來梁,高孝禮

(江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210018)

研究了液液萃取 -反相高效液相色譜法分離測定水中苯并[a]芘的方法。采用 Eclipse XDB-C18色譜柱;流動相為甲醇：水 =85∶15;熒光檢測器激發(fā)波長 Ex=266nm,發(fā)射波長 Em=412nm的條件進(jìn)行分析。方法檢出限為0.001μg/L,加標(biāo)回收率為 94.4%～101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD)(n=7)為 2.6%。

苯并[a]芘;液液萃取;高效液相色譜;熒光檢測器

0 引言

多環(huán)芳烴(PAHs)是一類廣泛分布并穩(wěn)定存在于自然環(huán)境中的含 2個以上苯環(huán)的有毒有機(jī)污染物。苯并 [a]芘簡稱 B[a]P,又名 3,4-苯并芘,是一種由 5個苯環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴,是致癌性很強(qiáng)的一種化合物,存在于石油中,除石油燃燒造成環(huán)境污染外,加工烹調(diào)食品也可以生成。工業(yè)廢水中 B[a]P以吸附于某些固體顆粒上、溶解于水中和呈膠體狀態(tài)等 3種形式存在。純品為無色或微黃色針狀晶體,易溶于苯、環(huán)己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮等有機(jī)溶劑。國際飲用水標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為飲用水中致癌性多環(huán)芳烴的總量不應(yīng)超過 0.2μg/L,我國飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定飲用水中 B[a]P單體應(yīng)低于 0.01μg/L。隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,對飲用水中 B[a]P等多環(huán)芳烴進(jìn)行日常性監(jiān)測已刻不容緩。目前,國內(nèi)外主要選用高效液相色譜法測定環(huán)境中的 B[a]P等多環(huán)芳烴,該方法選擇性好,靈敏度高,操作簡單。

1 實驗部分

1.1 儀器設(shè)備

安捷倫 HPLC-1100液相色譜儀,熒光檢測器,液液萃取裝置,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,氮吹儀。

1.2 主要試劑和材料

正己烷、丙酮,均為農(nóng)殘級。B[a]P標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為 26.8mg/L,購于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。對三聯(lián)苯-D14標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為2 000mg/L,購于美國 Supelco公司。

1.3 色譜分離條件

反相分析柱：Eclipse XDB-C18,4.6mm ×150mm,5μm不銹鋼柱。流動相：甲醇 ∶水 =85∶15;柱溫 40℃;進(jìn)樣量 10μL。熒光檢測器檢測波長：激發(fā)波長 266nm,發(fā)射波長 412nm。B[a]P色譜圖如圖 1：組分的出峰順序：對三聯(lián)苯-D14,B[a]P。

圖1 B[a]P色譜圖

1.4 水中 B[a]P的萃取

量取 1 000mL水樣置于分液漏斗中,加入20.0gNaCl,用 25mL丙酮洗樣品瓶后轉(zhuǎn)入分液漏斗中,加入 50mL正己烷,加入一定量的替代物 (對三聯(lián)苯-D14),振搖 20min進(jìn)行萃取。將有機(jī)相轉(zhuǎn)入梨形瓶中,再向水相中加入 25mL正己烷進(jìn)行第二次萃取,有機(jī)相合并。有機(jī)相干燥脫水后用N2吹掃濃縮至 0.5mL,加入乙腈 2mL,再用 N2吹掃濃縮至0.5mL,如此反復(fù) 2次,最后用乙睛定容到 1mL。

如果水樣基體復(fù)雜需要凈化,凈化方法如下。

將水樣的萃取液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至 1mL,將上述溶液全部轉(zhuǎn)移到預(yù)先用正己烷溶液 10mL活化后的硅膠小柱上,用 20%丙酮 -正己烷溶液 20mL淋洗,淋洗液濃縮至 0.5mL,加乙腈 2mL,N2吹掃濃縮至 0.5mL,如此反復(fù) 2次,最后用乙腈定容到1mL,上 HPLC-1100液相色譜儀測定。

2 實驗結(jié)果

2.1 儀器精密度

對濃度為 1.34ng/mL的 B[a]P標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行7次連續(xù)進(jìn)樣,得到測定結(jié)果如表 1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.37%。

表1 儀器精密度測定結(jié)果

2.2 儀器檢出限和定量限

配置一系列濃度的 B[a]P溶液,將 B[a]P峰面積響應(yīng)值與噪音做比較,當(dāng) B[a]P濃度為0.05ng/mL時,測得信噪比為 3,認(rèn)為 0.05ng/mL為儀器檢出限;當(dāng) B[a]P濃度為 0.134ng/mL時,測得信噪比大于 10,認(rèn)為 0.134ng/mL可作為儀器的定量下限。

2.3 實驗室空白

進(jìn)行全程序空白實驗,得到測定結(jié)果為未檢出。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系

配置濃度分別為 1.34ng/mL、2.68ng/mL、6.70ng/mL、13.4ng/mL、26.8ng/mL、53.6ng/mL、107ng/mL的 B[a]P標(biāo)準(zhǔn)溶液,得到線性關(guān)系方程：y=ax+b(a=1.745 460 15,b=0.011 909 7),相關(guān)系數(shù) R=0.999 98(注：y為峰面積響應(yīng)值,x為化合物濃度)。

2.5 方法準(zhǔn)確度和精密度

水中加標(biāo)濃度分別為 536ng/L和 13.4ng/L。分析 7個空白加標(biāo)重復(fù),得到測定結(jié)果如下。2.5.1 方法準(zhǔn)確度 結(jié)果見表 2、表 3。2.5.2 方法精密度 結(jié)果見表 4、表 5。

表2 水樣提取后方法回收率直接測定結(jié)果

表3 水樣提取液經(jīng)凈化后方法回收率測定結(jié)果

表4 水樣提取后方法精密度直接測定結(jié)果

表5 水樣提取液經(jīng)凈化后方法精密度測定結(jié)果

2.6 方法檢出限

根據(jù)美國 EPA,方法檢出限為 MDL=S×t(n,1-α),若重復(fù)測定 7次,置信水平為 99%,查 t值為3.14。

本研究的方法檢出限 MDL(μg/L)=S×t(n,1-α)=0.34 ×3.14/1 000=0.001μg/L;若水樣提取液經(jīng)凈化后測定,則方法檢出限為：MDL(μg/L)=S×t(n,1-α)=0.84 ×3.14/1 000=0.003μg/L。

3 結(jié) 語

本研究建立了快速準(zhǔn)確測定水中 B[a]P的方法,方法準(zhǔn)確度高、精密度好,方法檢出限滿足中國地質(zhì)調(diào)查局《地下水污染調(diào)查評價規(guī)范》技術(shù)要求,可用于地下水中B[a]P的檢測。

[1]GB/T 5750.8—2006,生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法[S].

[2]段小麗,魏富盛.苯并 [a]芘的環(huán)境污染、健康危害及研究熱點問題[J].世界科研及研究與發(fā)展,2002,24(1)：11-17.

[3]楊發(fā)忠,顏陽,張澤志,等.多環(huán)芳烴研究進(jìn)展 [J].云南化工,2005,32(2)：44-48.

[4]王凱云.高效液相色譜法快速測定水中的苯并[a]芘[J].福建分析測試,2006,15(1)：18-19.

[5]黃靜.高效液相色譜法檢測水中苯并[a]芘時實驗條件的選擇[J].新疆有色金屬,2005(4)：26-27.

[6]孫福生,季曉松,朱濤,等.固相萃取反相高效液相色譜測定水中 16個多環(huán)芳烴[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報,2004,17(4)：11-19.

[7]高孝禮,楊敏娜,高翔云.地下水中有機(jī)污染物分析質(zhì)量控制研究[J].地質(zhì)學(xué)刊,2009,33(2)：160-163.

Determination ofBenzopyrene in water by liquid-liquid extraction-high perfor mance liquid chromatography

YANGM ing-na,WANG La i-liang,GAO Xiao-li

(Geological Survey of Jiangsu Province,Nanjing 210018,China)

A new analyticalmethod was presented for the determination of B[a]P in water.The analysis was separated on Eclipse XDB-C18 column with methnol pluswater(85+15 V/V)asmobile phase and detected by fluorescence detector(Ex=266nm,Em=412nm).The results showed a satisfactory recovery of 94.4%～101%with themethod,and the relative standard deviation(RSD)2.6%and detection limits 0.001μg/L could be obtained.

Benzopyrene;Liquid-liquid extraction;High perfor mance liquid chromatography(HPLC);Fluorescence detector

P575;O657.7

A

1674-3636(2010)04-0412-03

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.04.412

2010-07-14;編輯：侯鵬飛

江蘇地區(qū)地下水污染調(diào)查評價 (長江三角洲)(1212010634402);江蘇平原地區(qū)地下水污染調(diào)查評價 (淮河流域)(1212010634504)

楊敏娜 (1980—),女,工程師,碩士,主要從事有機(jī)污染物分析.