全自動(dòng)固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定水中苯并[a]芘的含量

韓 毅

(1.屯昌縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站 屯昌 571600;2.海南省水文水資源勘測(cè)局,?？?571100)

苯并[a]芘(簡(jiǎn)稱B[a]P),又名3,4-苯并芘,是一種由5個(gè)苯環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴,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,具有很強(qiáng)的致癌性[1]。B[a]P主要存在于煤焦油、炭黑、煤、石油等物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物中,以及焦化、煉油、瀝青、塑料等行業(yè)的工業(yè)廢水中[2-3]。工業(yè)廢水中的B[a]P主要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[1]。受大氣降雨、地表徑流等自然環(huán)境的影響,環(huán)境空氣和工業(yè)廢水中的B[a]P 會(huì)滲透到飲用水水源中,一旦攝入B[a]P,可能誘發(fā)皮膚疾病、消化道疾病以及腫瘤等,嚴(yán)重威脅著人的生命安全[4]。隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水中B[a]P具有重要意義。

目前,通常采用液液萃取-高效液相色譜法[5]測(cè)定水中B[a]P 的含量,雖然該方法選擇性好,靈敏度高,但前處理操作復(fù)雜,不適合大批量樣品的分析。因此,本工作建立了全自動(dòng)固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定水中B[a]P含量的方法,該方法采用全自動(dòng)固相萃取儀,簡(jiǎn)化了樣品前處理過程,大大減少了試驗(yàn)人員的工作量。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1260型infinity四元泵液相色譜儀,配熒光檢測(cè)器;ASPE 799型全自動(dòng)固相萃取儀。

B[a]P標(biāo)準(zhǔn)溶液:5.26 mg·L－1。

甲醇為色譜純;試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

EclipseXDB-C18色譜柱(100 mm×4.6 mm,3.6μm);柱溫30 ℃;流動(dòng)相為體積比9∶1的甲醇-水溶液,雙泵進(jìn)樣;流量2 mL·min－1;進(jìn)樣體積10μL;熒光檢測(cè)器的激發(fā)波長(zhǎng)303 nm,發(fā)射波長(zhǎng)425 nm。

1.3 試驗(yàn)方法

參考文獻(xiàn)[6],依次用10 mL 二氯甲烷、10 mL甲醇和10 mL水對(duì)固相萃取柱進(jìn)行活化,注意在活化過程中,不要讓柱子流干。取水樣1 000 mL,經(jīng)0.45μm 濾膜減壓過濾,濾液以流量5～10 mL·min－1進(jìn)固相萃取柱;待水樣全部流出后,用10 mL水淋洗固相萃取柱,再用氮?dú)獯蹈伞Ｓ?0 mL二氯甲烷以流量1 mL·min－1進(jìn)行洗脫,收集洗脫液于濃縮瓶中,氮吹濃縮至0.5 mL 以下,用甲醇定容至1.0 mL,得到樣品濃縮液。經(jīng)針頭過濾器過濾,濾液避光保存并按儀器工作條件進(jìn)樣分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

按照儀器工作條件對(duì)實(shí)際水樣進(jìn)行測(cè)定,所得色譜圖見圖1。

圖1 色譜圖Fig.1 Chromatogram

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

移取適量的B[a]P 標(biāo)準(zhǔn)溶液,用甲醇逐級(jí)稀釋,配制成質(zhì)量濃度 為0,1.05,2.10,5.26,10.52,21.04μg·L－1的B[a]P 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。按照儀器工作條件對(duì)上述B[a]P標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測(cè)定,以B[a]P質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),其對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示,B[a]P 的質(zhì)量濃度在21.04μg·L－1以內(nèi)與其對(duì)應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系,線性回歸方程為y＝0.463 9x＋0.258 5,相關(guān)系數(shù)為0.999 0。

按照儀器工作條件對(duì)7 個(gè)空白樣品加標(biāo)溶液(加標(biāo)量1.05μg·L－1)進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s),根據(jù)t(n－1,1－α)×s計(jì)算方法的檢出限。當(dāng)置信區(qū)間為99%,自由度為6時(shí),查表得t(6,0.99)＝3.143,結(jié)果得檢出限為0.030μg·L－1。按照試驗(yàn)方法測(cè)定濃縮1 000倍水樣中B[a]P的含量,結(jié)果得檢出限為3.0×10－5μg·L－1,小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.8－2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 有機(jī)物指標(biāo)》中B[a]P的檢出限(3.5×10－4μg·L－1)。

2.3 精密度和回收試驗(yàn)

按照本法和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.8－2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 有機(jī)物指標(biāo)》對(duì)空白水樣中的B[a]P進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)[7],每個(gè)加標(biāo)樣品平行測(cè)定6次,計(jì)算測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表1。

表1 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=6)

結(jié)果顯示:采用本法,B[a]P 的回收率為81.9%,86.3%,測(cè)定值的RSD 為1.4%,0.75%;采用GB/T 5750.8－2006,B[a]P的回收率為85.7%,90.2%,測(cè)定值的RSD 為3.3%,2.7%。本法中B[a]P回收率稍低,但滿足GB/T 5750－2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》的要求,并且本法的精密度更高。

2.4 樣品分析

按照試驗(yàn)方法和GB/T 5750.8－2006對(duì)某實(shí)驗(yàn)室地下水中B[a]P進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。結(jié)果顯示,采用本法和GB/T 5750.8－2006均未檢出樣品中的B[a]P,但是本法操作過程更簡(jiǎn)便,可以節(jié)省一定的人力資源,提高工作效率。

本工作建立了全自動(dòng)固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定水中B[a]P含量的方法,與GB/T 5750.8－2006的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)該方法檢出限低、準(zhǔn)確度高、精密度好,滿足GB/T 5750－2006的要求,適用于不同類型水中B[a]P的測(cè)定。