沈冬君 王明勝 張萍萍 吳曉妍 易盼 鄒志芬
(重慶市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心有機(jī)污染物環(huán)境化學(xué)行為與生態(tài)毒理重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 401147)
苯并[a]芘[(Benzo(a)pyrene、3,4-Benzypyrene,簡(jiǎn)稱BaP)]是具有5 環(huán)的多環(huán)芳烴類化合物(簡(jiǎn)稱PAHs),分子式為C20H12,分子量為252,熔點(diǎn)為179 ℃,沸點(diǎn)為475 ℃。苯并[a]芘為無(wú)色至淡黃色針狀晶體(純品),不溶于水,微溶于乙醇、甲醇,溶于苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙腈、丙酮等[1]。
苯并[a]芘是某些地區(qū)空氣污染的主要來(lái)源之一,主要由煤炭、石油、天然氣、木材等不完全燃燒而產(chǎn)生,在土壤、空氣、水等多種環(huán)境介質(zhì)中廣泛存在。人體和動(dòng)物攝入該物質(zhì)后,可誘發(fā)皮膚、肺和消化道癌癥,對(duì)健康造成很大威脅[2-4]。
用超細(xì)玻璃(或石英)纖維濾膜采集環(huán)境空氣中的苯并[a]芘,用二氯甲烷或乙腈提取,提取液經(jīng)過(guò)濃縮、凈化后,采用高效液相色譜儀分離,熒光檢測(cè)器檢測(cè),根據(jù)保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。
2.2.1 儀器
Agilent 1200 液相色譜儀;FLD 熒光檢測(cè)器;KQ-600DE 型超聲波清洗器;氮吹儀。
2.2.2 試劑
乙腈和二氯甲烷均為色譜純?cè)噭?;BaP 標(biāo)樣:1 000 mg/L 稀釋至10 mg/L 和1 mg/L;無(wú)水硫酸鈉:分析純或優(yōu)級(jí)純,使用前在馬弗爐中于450 ℃烘烤4 h,稍冷,貯于磨口玻璃瓶中密封保存;超細(xì)玻璃(或石英)纖維濾膜:使用前在馬弗爐中于400 ℃加熱5 h 以上,冷卻后保存于濾膜盒。
色譜柱:ZORBAX Eclipse PAH,2.1 mm×100 mm;柱溫:25 ℃;激發(fā)波長(zhǎng):430 mm;發(fā)射波長(zhǎng):305 mm;流動(dòng)相:V(乙腈)+V(水)=90+10;流量:0.4 mL/min;保留時(shí)間:約20 min。
用TH-150C 大氣采樣器,流量為100 L/min,經(jīng)過(guò)400 ℃高溫灼燒5 h 的玻璃纖維濾膜,濾膜毛面朝向進(jìn)氣方向。
樣品采集后應(yīng)避光保存于4 ℃以下冷藏,7 d 內(nèi)提取完畢;或-15 ℃以下保存,30 d 內(nèi)完成提取。
(1)采用二氯甲烷超聲提?。簩V膜四等分,取1/4 濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),超聲提取15 min,重復(fù)提取3 次。每次取2 mL 二氯甲烷,合并3 次提取液用無(wú)水硫酸鈉干燥,轉(zhuǎn)移至氮吹管中,用二氯甲烷洗滌提取瓶3 次,一并轉(zhuǎn)移至氮吹管中,氮吹至1 mL時(shí)用乙腈轉(zhuǎn)溶2 次,最后定容至1 mL,用有機(jī)相針式濾器過(guò)濾,棄去0.5 mL 初始液,濾液收集于樣品瓶中待測(cè)。
(2)采用乙腈超聲提?。簩V膜四等分,取1/4濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),超聲提取15 min,提取液用有機(jī)相針式濾器過(guò)濾,棄去1 mL 初始液,濾液收集于樣品瓶中待測(cè)。
取一定量標(biāo)準(zhǔn)使用液,用乙腈稀釋,制備標(biāo)準(zhǔn)系列,濃度分別為0.025,0.050,0.100,0.500,1.000,2.000 μg/mL。將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液依次注入高效液相色譜儀,按照儀器參考條件分離檢測(cè),得到各不同濃度的苯并[a]芘的色譜圖。以濃度為橫坐標(biāo),以其對(duì)應(yīng)的峰高或峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1。
圖1 苯并[a]芘的標(biāo)準(zhǔn)曲線
(1)采用二氯甲烷超聲提?。河贸?xì)玻璃(或石英)纖維濾膜空白樣代替實(shí)際樣品,按照試樣的預(yù)處理將濾膜四等分,取1/4 濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),分別加入2 mL 二氯甲烷和0.02 μg 苯并[a]芘標(biāo)液后按2.5 小節(jié)進(jìn)行提取和濃縮。
(2)采用乙腈超聲提?。簩V膜四等分,取1/4濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),分別加入5 mL 乙腈和0.02 μg 苯并[a]芘標(biāo)液超聲提取15 min,提取液用有機(jī)相針式濾器過(guò)濾,棄去1 mL 初始液,濾液收集于樣品瓶中待測(cè)。
每個(gè)濃度平行7 份,按儀器參考條件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果見表1。
表1 檢出限、測(cè)定下限測(cè)試數(shù)據(jù)
(1)采用二氯甲烷超聲提?。河贸?xì)玻璃(或石英)纖維濾膜空白樣代替實(shí)際樣品,按照試樣的預(yù)處理將濾膜四等分,取1/4 濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),向其中6 份具塞瓶分別加入2 mL 二氯甲烷和0.05 μg 苯并[a]芘標(biāo)液,另6 份具塞瓶分別加入2 mL 二氯甲烷和1.00 μg 苯并[a]芘標(biāo)液后,按2.5 小節(jié)進(jìn)行提取和濃縮。
(2)采用乙腈超聲提取:將濾膜四等分,取1/4濾膜切碎,放入具塞瓶?jī)?nèi),向其中6 份具塞瓶分別加入5 mL 乙腈和0.05 μg 苯并[a]芘標(biāo)液,另6 份具塞瓶分別加入5 mL 乙腈和1.00 μg 苯并[a]芘標(biāo)液,超聲提取15 min,提取液用有機(jī)相針式濾器過(guò)濾,棄去1 mL 初始液,濾液收集于樣品瓶中待測(cè)。
每個(gè)濃度平行6 份,按儀器參考條件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果見表2。
表2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明,當(dāng)采樣體積為144 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),采用乙腈提取時(shí),苯并[a]芘的檢出限為0.03 ng/m3,檢出下限為0.12 ng/m3,加標(biāo)回收率為93.4%~101.0%;而采用二氯甲烷提取時(shí),苯并[a]芘的檢出限為0.04 ng/m3,檢出下限為0.16 ng/m3,加標(biāo)回收率為62.7%~108.0%。綜上所述,乙腈提取時(shí)操作更簡(jiǎn)單、快速,檢出限更低,加標(biāo)回收率更好,所以選擇乙腈作提取液。