水中多環芳烴的測定

SPE-HPLC法測定水中PAHs

本文采用固相萃取儀進行樣品前處理聯用高效液相色譜法測定水中PAHs，回收率在77%~120%，六組重復性RSD低于7.0%，效率非常高，結果令人滿意，因此該法適用于環境水樣中多環芳烴的測定。

多環芳烴是一類具有較強致癌作用的化學污染物，目前已鑒定出數百種，其中以苯并芘系列多環芳烴為典型代表。PAHs是含有倆個或多個稠芳香環，由碳氫兩個元素組成的化合物。PAHs可來源于自然界或有人類活動產生，主要來源是不完全燃燒的石化燃料高溫裂解。

PAHs是環境中典型的持久性污染物，特別是在飲用水中，雖然含量很低，但人接觸量大，可能對健康產生影響。為了檢測飲用水中的痕量PAHs，固相萃取技術常被用來對水中的低濃度PAHs進行萃取和富集。既可以使用SPE小柱，也可以使用盤式SPE，并且盤式SPE在進行大體積水樣的SPE中具有快速高效的明顯優勢。這是由于SPE盤一般直徑為47mm，截面積遠大于SPE小柱。同時SPE盤通常使用粒徑更小的填料，進行SPE時更高效。

本方法應用于城市自來水，包括了萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并(123-cd)芘、二苯并(a，h)蒽、苯并(ghi)苝16種PAHs萃取和檢測。本文采用C18萃取膜于Sepaths全自動柱膜通用固相萃取系統上進行固相萃取，使用帶有紫外檢測器的液相色譜檢測。

Sepaths是一種既可使用SPE小柱，也可使用SPE盤的全自動固相萃取系統，根據儀器不同，可同時處理4個、6個、10個或12個樣品，在大體積環境水樣處理中具有顯著優勢。

圖1.Sepaths-6全自動6通道并行固相萃取儀。

實驗條件

儀器條件

Sepaths-6全自動6通道并行固相萃取儀(萊伯泰科， 美國); LC600二元高壓梯度高效液相色譜(萊伯泰科，北京);EV311旋轉蒸發儀(萊伯泰科，北京)。

液相色譜條件：色譜柱：月旭PAHs液相色譜專用柱(250 mm×4.6 mm，5 μm);流速：1.0 ml/min;紫外檢測波長：254 nm;進樣量：20 μl;柱溫：20℃;梯度程序：0~13min：乙腈/水，v/v，80：20;13~40min，乙腈，100%;40~50min：乙腈/水，v/v，80：20。

試劑和材料

水：純凈水;甲醇：(色譜純);乙腈：(色譜純);二氯甲烷：(分析純);正己烷：(分析純);5%甲醇水溶液：準確量取475ml純凈水，加入25ml甲醇; C18固相萃取膜：(47mm，Horizon ，美國);標準溶液：購買市售有證的標準儲備液。

實驗部分

樣品處理

樣品制備：使用已洗凈的1L玻璃樣品瓶，取自來水樣500ml，加入88 ml甲醇(15%,v/v)，混勻，既避免樣品粘附在瓶壁上，同時避免因樣品量太大而引起的萃取膜活性下降。一個樣品直接進行以下固相萃取，6個樣品加標20ppb進行以下固相萃取實驗。

固相萃取：將樣品裝好，連接好全自動固相萃取儀，檢查溶劑和氣路完好。將6個C18萃取盤萃取膜分別裝入Sepaths-6的6個適配器，密封好。

設定以下C18萃取膜固相萃取程序，如表1，啟動程序，同時進行6個樣品的固相萃取。

表1.自動固相萃取儀固相萃取流程

收集的二氯甲烷洗脫液中如含有水分，用除水膜去除水分，于EV311旋轉蒸發儀上40℃旋轉蒸發至近干，用2 ml流動相(乙腈/水, v/v, 80:20)定容，0.22μm濾膜過濾，進液相色譜分析。

結果和討論

PAHs標樣進HPLC得到色譜圖見圖2，16種PAHs分離效果良好。

圖2. PAHs-16的標準品色譜圖。

自來水樣品的空白樣和加標樣的疊加色譜圖見圖3。

圖3.自來水空白樣品和加標水樣SPE后的色譜圖。

自來水樣品過C18萃取膜凈化后的回收率：加標后自來水樣品經凈化處理，濃縮轉換溶劑，并用 HPLC 分析，計算加標回收率及相對標準偏差，結果見表2。

表2.自來水中加標過C18萃取膜PAHs的回收率及 RSD(n = 6)

樣品中甲醇加入量的優化：在水樣中加入甲醇可使分析物回收率提高，一方面減少了痕量分析物在樣品瓶壁的吸附，另一方面對SPE盤片的活性起到保護作用。實驗中對甲醇加入量進行了優化，在甲醇比例低于5%時，回收率較低。當甲醇比例達到10%以上時，回收率開始穩定。實驗中甲醇最大比例20%時，未出現穿透現象，本實驗使用甲醇加入比例15%。

小結

本文采用Sepsths全自動固相萃取儀裝置、Horizon C18固相萃取膜(47mm)、LC600二元高壓梯度高效液相色譜儀和EV311旋轉蒸發儀測定水中PAHs，回收率在77%~120%，六組重復性RSD低于7.0%，結果令人滿意。Sepaths配合盤式SPE膜片時，對水樣的處理速度非常快，而且同時處理6個樣品，在50min內完成總量3000 ml的6個水樣同時固相萃取，效率非常高。因此該方法用于處理環境水樣時優勢是非常顯著的。