加压流体萃取/凝胶色谱净化/高效液相色谱法

测定土壤中多环芳烃方法研究
彭华王维思张杰王兴国
摘要: 采用加压流体萃取-凝胶色谱净化-高效液相色谱法测定土壤中多环芳烃，方法对不同目标化合物的检出限为0.02～0.04µg/kg、不同目标化合物的回收率为60.0%～115.0%、分析结果的相对标准偏差为7.0%～29.3%。
关键词:加压流体、凝胶色谱、高效液相色谱、土壤、多环芳烃
中图分类号：文献标识码：文章编号：
Determination of polynuclear aromatic hydrocarbons in soil samples by pressuried fluid extraction/
gel permeation chromatography cleanup/high-performance liquid chromatography
Peng Hua Wang Weisi Zhang Jie Wang Xingguo
（Henan Environmental Monitoring center，zhengzhou，450004 ）
Abstract：A method was established by high-performance liquid chromatography determination of polynuclear aromatic hydrocarbons in soil samples with pressuried fluid extraction coupled with gel permeation chromatography cleanup. The determination limits ranged from 0.02～0.04µg/kg.The recover ranged from 60.0%～115.0%.The relative standard deviations ranged from 7.0%～29.3%.
Key words: pressuried fluid gel permeation chromatography high-performance liquid chromatography soil polynuclear aromatic hydrocarbons
多环芳烃（PAHs）是指分子中含有两个或两个以上苯环结构的化合物，是煤、石油、煤焦油等有机化合物的热解或不完全燃烧产物，具有致畸、致癌、致突变性，是目前国际上关注的一类持久性有机污染物（POPs）。土壤作为一种重要的环境介质，是众多有机污染物迁移转化的载体、归宿和蓄积库。有研究表明至少90% PAHs环境负荷存在于土壤中。目前我国尚无土壤中多环芳烃的标准分析方法。
加压流体萃取是在一定的温度（50℃-200℃）和压力(1000-3000psi)下用溶剂对固体或半固体样品进行萃取的方法。本文建立了加压流体萃取/凝胶色谱净化/高效液相色谱法测定土壤中多环芳烃的方法。
1 实验部分
1.1 实验设备
LC-20AD高效液相色谱仪（配备二极管阵列检测器和荧光检测器）、PAHs分析专用柱（250mm×0.46mm i.d.）；ASE200快速溶剂萃取仪；J2凝胶色谱仪、氮吹仪。
1.2 标准样品
从SUPLECO公司购买的PAHs混合标准溶液。
1.3 样品的采集和制备
1．3.1样品采集、保存、运输
按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166 -2004）中有关要求采集有代表性的土壤样品，保存在事先清洗洁净，并用有机溶剂处理不存在干扰物的磨口棕色瓶中，密封避光、低温保存，尽快运回实验室，途中避免引入干扰或样品的破坏。
1.3.2 样品制备
除去样品中的枯枝、叶片、石子等异物，将所采样品完全混匀后在室温下避光干燥、风干，然后将风干后的土样研磨过筛使其粒径小于1mm。
2 结果与讨论
2.1 加压流体萃取
称取风干土15g，放入ASE的萃取池中
萃取溶剂：丙酮/正己烷 (1:1, v/v) 或丙酮/二氯甲烷(1:1,v/v),
加热温度：100℃ ；
压力：1500 - 2000 psi ；
静态萃取时间：5 min（预加热平衡5 min之后）；
淋洗体积：60%池体积；
氮气吹扫：60 sec，150 psi
循环次数：2次。
2.2 萃取液浓缩定容
将萃取液经氮吹仪浓缩至1ml左右，反复多次加入正已烷冲洗瓶壁，重复此过程3次，最后准确定容到1ml待净化。
2.3 GPC净化
环已烷与乙酸乙酯（1:1）作为流动相，流速为5ml/min；进样量1ml，收集30min的洗脱液。
2.4 净化液浓缩定容
用氮吹仪将GPC洗脱液浓缩至 1ml左右，反复多次加入正已烷冲洗瓶壁，最后准确定容到1ml待测。
2.5高效液相色谱分析条件
色谱柱：PAHs分析专用柱（250mm×0.46mm i.d.）
流动相：乙腈/水, 流速为1.0ml/min ,梯度洗脱程序为：0～8分钟，乙腈60%，8～18分钟，乙腈由60%升为100%， 18～35分钟，保持乙腈100%，35～38分钟，乙腈由100%变为60%。
柱温：35℃
检测器：荧光检测器,波长变换程序如表1
进样量：10µl
表1 波长变换程序
Time(min) 激发波长（nm）发射波长（nm）
0～12.0 220 325
14.0 220 315
16.4 244 360
17.5 244 400
18.8 237 460
20.0 237 385
21.5 277 376
24.0 255 420
28.0 300 415

2.6 标准曲线、准确度、精密度及方法检出限
配置浓度为0.001µg/ml、0.002µg/ml、0.004µg/ml、0.01µg/ml、0.02µg/ml、0.1µg/ml的标准系列，采用上述液相色谱检测条件，14种目标物标准曲线的相关系数及精密度和准确度测定结果见表2。按照全程序操作步骤重复6次空白加标试验，加标量为浓缩定容至1ml时的浓度为0.001µg/ml，计算测定结果的标准偏差s，按照MDL= t(n-1,0.95)s计算方法检出限(其中t(n-1,0.95)为自由度n-1、置信度95%的t值)。计算结果见表2。

表2 相关系数、精密度、准确度及方法检出限测定结果
目标化合物名称相关系数
（r）相对标准偏差
（%） n=6 平均回收率
（%） n=6 方法检出限
（µg/kg）
萘 0.999 30 60.3 0.02
苊 0.999 12 77.2 0.02
芴 0.999 20 89.9 0.03
菲 0.999 15 115.0 0.03
蒽 0.999 25 80.1 0.02
荧蒽 0.999 11 102.4 0.04
芘 0.999 26 60.0 0.04
苯并(a)蒽 0.999 7 82.6 0.04
屈 0.999 11 93.9 0.03
苯并(b)荧蒽 0.999 11 89.2 0.03
苯并(k)荧蒽 0.999 10 60.3 0.03
苯并(a) 芘 0.999 29 77.2 0.02
二苯并(ah)蒽 0.999 25 89.9 0.02
苯并（ghi）苝 0.999 16 115.0 0.04

3 结论
采用上述高效液相色谱分析条件能将目标化合物完全分离,不同目标物标准曲线的相关系数均达到0.999以上；该方法对不同目标化合物的检出限为0.02～0.04µg/kg、不同目标物的回收率为60.0%～115.0%、分析结果的相对标准偏差为7%～30%。

参考文献：
1. EPA Method 8310: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons . revision 0 1986.9
2. EPA Method 3545: pressuried fluid extraction . revision 0 1996.10
3. EPA Method 3640: gel-permeation cleanup . revision 1 1994.9

栏目：科学技术责编：张春霞