高效液相色谱荧光法测定土壤中16种多环芳烃

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高效液相色谱荧光法测定土壤中16种多环芳烃

罗世榕

(福州市高新技术产业创业服务中心，福建

福州

350002)

摘要：本文介绍了采用高效液相色谱、荧光检测器测定土壤中16种多环芳烃。通过对液相色谱柱的选择、色谱条件、荧光激发和发射波长等条件的优化，实现16种多环芳烃完全分离。特别是对16种多环芳烃的激发和发射波长进行选择，进一步提高检测灵敏度、选择性，降低了干扰。在优化的实验条件下，荧光检测器的检出限为0.09～1.57ng/mL，样品加标回收率为86%-108%。关键词：高效液相色谱；荧光检测；多环芳烃；土壤

中图分类号：O657.72文献标识码：A文章编号：1009-8143(2010)02-0069-04

Determinationof16PolycyclicAromaticHydrocarbonsinSoilbyHPLCwith

FluorescenceDetection

LuoShi-rong

（FuzhouHigh-TechInnovationServiceCenter,Fuzhou,Fujian350002,China）

Abstract：Highperformanceliquidchromatographicwithfluorescencedetectionmethodwasappliedthedeterminationof16polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)insoil.Themethodrealizedthecompleteseparationof16PAHsandhighsensitivefluorescencedeterminationafteroptimizinganalysisconditions,includingliquidchromatographicconditions,excitationandemissionwavelength.Theaccuracyforthedeterminationmaybeimprovedwithfluorescencedetection.Especiallyfor16PAHsinexcitationandemissionwavelengthstomakeyourselection,furtherimprovedthedetectionsensitivity,selective,andreducedinterference.Underoptimizingconditions,Thedetectionlimitsofthefluorescencedetectionwas0.09～1.57ng／mL,andtherecoveriesofstandardadditionwere86%-108%.

Keywords：Highperformanceliquidchromatography;fluorescencedetection;polycyclicaromatichydrocarbons;soil.

土壤中多环芳烃(PAHs)主要来源于植物枝干、塑料等石化产品的焚烧过程中不完全燃烧生成，并被吸附到飘尘上以气体的形式存在大气层中，通过雨水、干湿沉降带入地表，进入到土壤。由于PAHs具有致癌性、致畸性、致突变性，美国环保局已把16种多环芳烃列入优先控制的有毒有机污染物黑名单中，此物备受消费者重视。多环芳烃(PAHs)是2个或2个以上的芳香环稠合在一起的一类惰性较强、降解较难的有机化合物。它能通过直接接触进入人体，或在一定条件下进入大气、水和生物等其他环境介质，直接、间接影响人体健康。因而对土壤中多环芳烃的研究测定就显得十分必要[1～3]。16种PAHs

化学性质相近，沸点较高，土壤中PAHs为微量存在，样品组成复杂、受干扰严重。因此准确测定PAHs的含量较困难。气相色谱分析PAHs有一定难度，主要原因是沸点高,分析过程样品易分解。HPLC适合分子量较大沸点较高的组分分析，特别是HPLC与荧光检测器(FLD)联用，对PAHs这类含有荧光特性物质有很高的选择性和灵敏度，是分析PAHs理想的检测手段[4,5]。本文实验通过对色谱柱、荧光激发和发射波长等条件的优化，实现了各组分完全分离，选择简单、快速的超声提取法得到良好的效果。

收稿日期：2009-11-27

作者简介：罗世榕(1961～)，男，高级工程师，从事有机化学分析。Email：lsl610705@163.com

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SPEFlorisil小柱先用5mL(1:9)丙酮、正己烷混

1实验部分

1.1

主要仪器与试剂

Waters2695高效液相色谱仪，2475荧光检测器，WatersC18(PAHs)专用柱(5μm、4.6×250mm)，SPEFlorisil小柱(Accubond)，超声波清洗仪(昆山市旋转薄膜蒸发仪(上海予华仪超声仪器有限公司)，器厂)，氮吹仪(杭州奥盛)。

HPLC级正己烷、丙酮、乙腈，无水硫酸钠(优质(Supelco)混合PAHs标样稀释纯，使用前灼烧4h)，1000倍，作为稀释标样。1.2

样品处理

取样品土样10.000g放在三角瓶中，加入50mL正己烷、丙酮混合液(1:1)，用超声波提取30min后过滤[6,7]。反复提取3次，合并提取液，用10g无水硫酸钠脱水30min后转入旋转薄膜蒸发仪浓缩至1mL，加入20mL正己烷再浓缩至2mL待用。

表1

合液淋洗，再用5mL正己烷平衡。把浓缩好的样品液加到SPEFlorisil小柱上，控制流速在1.5ml/min以下，洗脱液收集在尖底吹扫瓶中,取少量正己烷荡洗烧瓶3遍，并加入SPE柱中，待液面下降至SPE柱填料面下，再用1:9丙酮、正己烷混合液洗脱。流出液收集完毕后用氮吹至0.5mL，加1mL乙腈，继续氮吹至0.5mL，重复2次，最后用乙腈定容至1mL,经微孔滤膜过滤后装入小瓶上机测定。1.3

色谱条件

实验中，色谱条件为柱温：30℃，流速：1.5ml/min，进样量：20μL，

梯度洗脱：0～5min时，50%乙腈、50%水；5～20min时，50%乙腈～100%乙腈；20～28min时，100%乙腈；28～32min时，100%乙腈～50%乙腈、50%水；32～35min时，50%乙腈、50%水。

激发和发射波长的选择：色谱条件及结果见表1。

16种多环芳烃的色谱分析条件

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罗世榕：高效液相色谱荧光法测定土壤中16种多环芳烃

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但要充分考虑柱子的样品。也可用定时进样解决，

2结果与讨论

2.1

分析条件的选择

由于长链烷基对PAHs具有良好的相互作用使得PAHs能得到很好的分离，而其他类型分析柱虽然保留时间较短但分离效果却不理想。再则目前已为此选用它。SPEFlorisil有C18PAHs分析专用柱，

小柱滤去极性杂质，减轻分析柱的负担减少杂质峰。根据有关文献资料和实验，对荧光检测器激发和发射波长进行优化选择，大大提高了分析的选择性与灵敏度。从分析结果看16种多环芳烃都得到完全的分离，荧光检测器对15种多环芳烃有较高的检测灵敏度,只有二氢苊荧光较弱，检测灵敏度要低2个数量级。采用梯度洗脱能使样品得到好的分离，色谱峰形较为对称减少拖尾。但做完一个样品，色谱柱要用初始洗脱液平衡，否则就会影响下一个

初始状态问题。2.2

线性方程与检出限

取上述稀释标样分别稀释1、3、6、10倍，并连续进样各5次，依据上述结果，计算相关系数、线性方程，以三倍信噪计算检出限。通过对发射与激发波长的优化，荧光检测器对15种PAHs（除二氢苊外）有较高的检测灵敏度，检出限0.09～0.86ng／g。结果见表1。2.3

实验回收率

取10克土壤样品加入1mL稀释标样，按上述土壤样品处理分析，计算样品回收率，结果见表1。样品的制备方面由于采用超声波提取的方法，溶剂的渗透性有较大的提高，从而简化提取工艺，缩短提取时间。特别要注意容器壁残留样品的回收。将标样添加到样品中进行提取测试，得到16种PAHs的加标回收率在86%～108%之间，基本达到色谱分析的要求。

图116种多环芳烃标准谱图

图2

2.4

讨论

福建某地样品谱图

扰能力，荧光检测器有良好的选择性。从分析数据相关性和回收率。对微看该方法具有良好的线性、

量二氢苊的测定可考虑质谱检测器等其他检测方法或采用衍生色谱法测试。

从标样和样品的色谱图1,图2看，基线较为平直，各个色谱峰都得到完全的分离，样品杂质峰少，说明样品处理除去大部分杂质后大大提高了抗干

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dationofpolycyclicaromatichydrocarbonsinsoil[J].Bulletinof

3结论

通过对液相色谱柱的选择、色谱条件、荧光激发和发射波长等条件的优化，实现16种多环芳烃完全分离。特别是对16种多环芳烃的激发和发射波长进行选择，进一步提高检测灵敏度、选择性，降荧光检测器的检低了干扰。在优化的实验条件下，

样品加标回收率为86%出限为0.09～1.57ng／mL，

-108%。除二氢苊外都有较高的检测灵敏度，基本满足了实验中对土壤样品的测试。

Environmental486-491.

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参考文献

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