液液萃取—高效液相色谱法测定水中苯并[a]芘

杨敏娜,王来梁,高孝礼

(江苏省地质调查研究院,江苏 南京 210018)

液液萃取—高效液相色谱法测定水中苯并[a]芘

杨敏娜,王来梁,高孝礼

(江苏省地质调查研究院,江苏 南京 210018)

研究了液液萃取 -反相高效液相色谱法分离测定水中苯并[a]芘的方法。采用 Eclipse XDB-C18色谱柱;流动相为甲醇：水 =85∶15;荧光检测器激发波长 Ex=266nm,发射波长 Em=412nm的条件进行分析。方法检出限为0.001μg/L,加标回收率为 94.4%～101%,相对标准偏差 (RSD)(n=7)为 2.6%。

苯并[a]芘;液液萃取;高效液相色谱;荧光检测器

0 引言

多环芳烃(PAHs)是一类广泛分布并稳定存在于自然环境中的含 2个以上苯环的有毒有机污染物。苯并 [a]芘简称 B[a]P,又名 3,4-苯并芘,是一种由 5个苯环构成的多环芳烃,是致癌性很强的一种化合物,存在于石油中,除石油燃烧造成环境污染外,加工烹调食品也可以生成。工业废水中 B[a]P以吸附于某些固体颗粒上、溶解于水中和呈胶体状态等 3种形式存在。纯品为无色或微黄色针状晶体,易溶于苯、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮等有机溶剂。国际饮用水标准认为饮用水中致癌性多环芳烃的总量不应超过 0.2μg/L,我国饮用水卫生标准规定饮用水中 B[a]P单体应低于 0.01μg/L。随着环境污染的日趋严重,对饮用水中 B[a]P等多环芳烃进行日常性监测已刻不容缓。目前,国内外主要选用高效液相色谱法测定环境中的 B[a]P等多环芳烃,该方法选择性好,灵敏度高,操作简单。

1 实验部分

1.1 仪器设备

安捷伦 HPLC-1100液相色谱仪,荧光检测器,液液萃取装置,旋转蒸发仪,氮吹仪。

1.2 主要试剂和材料

正己烷、丙酮,均为农残级。B[a]P标准溶液,浓度为 26.8mg/L,购于国家标准物质中心。对三联苯-D14标准溶液,浓度为2 000mg/L,购于美国 Supelco公司。

1.3 色谱分离条件

反相分析柱：Eclipse XDB-C18,4.6mm ×150mm,5μm不锈钢柱。流动相：甲醇 ∶水 =85∶15;柱温 40℃;进样量 10μL。荧光检测器检测波长：激发波长 266nm,发射波长 412nm。B[a]P色谱图如图 1：组分的出峰顺序：对三联苯-D14,B[a]P。

图1 B[a]P色谱图

1.4 水中 B[a]P的萃取

量取 1 000mL水样置于分液漏斗中,加入20.0gNaCl,用 25mL丙酮洗样品瓶后转入分液漏斗中,加入 50mL正己烷,加入一定量的替代物 (对三联苯-D14),振摇 20min进行萃取。将有机相转入梨形瓶中,再向水相中加入 25mL正己烷进行第二次萃取,有机相合并。有机相干燥脱水后用N2吹扫浓缩至 0.5mL,加入乙腈 2mL,再用 N2吹扫浓缩至0.5mL,如此反复 2次,最后用乙睛定容到 1mL。

如果水样基体复杂需要净化,净化方法如下。

将水样的萃取液经旋转蒸发器浓缩至 1mL,将上述溶液全部转移到预先用正己烷溶液 10mL活化后的硅胶小柱上,用 20%丙酮 -正己烷溶液 20mL淋洗,淋洗液浓缩至 0.5mL,加乙腈 2mL,N2吹扫浓缩至 0.5mL,如此反复 2次,最后用乙腈定容到1mL,上 HPLC-1100液相色谱仪测定。

2 实验结果

2.1 仪器精密度

对浓度为 1.34ng/mL的 B[a]P标准溶液进行7次连续进样,得到测定结果如表 1,相对标准偏差为6.37%。

表1 仪器精密度测定结果

2.2 仪器检出限和定量限

配置一系列浓度的 B[a]P溶液,将 B[a]P峰面积响应值与噪音做比较,当 B[a]P浓度为0.05ng/mL时,测得信噪比为 3,认为 0.05ng/mL为仪器检出限;当 B[a]P浓度为 0.134ng/mL时,测得信噪比大于 10,认为 0.134ng/mL可作为仪器的定量下限。

2.3 实验室空白

进行全程序空白实验,得到测定结果为未检出。

2.4 标准曲线线性关系

配置浓度分别为 1.34ng/mL、2.68ng/mL、6.70ng/mL、13.4ng/mL、26.8ng/mL、53.6ng/mL、107ng/mL的 B[a]P标准溶液,得到线性关系方程：y=ax+b(a=1.745 460 15,b=0.011 909 7),相关系数 R=0.999 98(注：y为峰面积响应值,x为化合物浓度)。

2.5 方法准确度和精密度

水中加标浓度分别为 536ng/L和 13.4ng/L。分析 7个空白加标重复,得到测定结果如下。2.5.1 方法准确度 结果见表 2、表 3。2.5.2 方法精密度 结果见表 4、表 5。

表2 水样提取后方法回收率直接测定结果

表3 水样提取液经净化后方法回收率测定结果

表4 水样提取后方法精密度直接测定结果

表5 水样提取液经净化后方法精密度测定结果

2.6 方法检出限

根据美国 EPA,方法检出限为 MDL=S×t(n,1-α),若重复测定 7次,置信水平为 99%,查 t值为3.14。

本研究的方法检出限 MDL(μg/L)=S×t(n,1-α)=0.34 ×3.14/1 000=0.001μg/L;若水样提取液经净化后测定,则方法检出限为：MDL(μg/L)=S×t(n,1-α)=0.84 ×3.14/1 000=0.003μg/L。

3 结 语

本研究建立了快速准确测定水中 B[a]P的方法,方法准确度高、精密度好,方法检出限满足中国地质调查局《地下水污染调查评价规范》技术要求,可用于地下水中B[a]P的检测。

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[2]段小丽,魏富盛.苯并 [a]芘的环境污染、健康危害及研究热点问题[J].世界科研及研究与发展,2002,24(1)：11-17.

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Determination ofBenzopyrene in water by liquid-liquid extraction-high perfor mance liquid chromatography

YANGM ing-na,WANG La i-liang,GAO Xiao-li

(Geological Survey of Jiangsu Province,Nanjing 210018,China)

A new analyticalmethod was presented for the determination of B[a]P in water.The analysis was separated on Eclipse XDB-C18 column with methnol pluswater(85+15 V/V)asmobile phase and detected by fluorescence detector(Ex=266nm,Em=412nm).The results showed a satisfactory recovery of 94.4%～101%with themethod,and the relative standard deviation(RSD)2.6%and detection limits 0.001μg/L could be obtained.

Benzopyrene;Liquid-liquid extraction;High perfor mance liquid chromatography(HPLC);Fluorescence detector

P575;O657.7

A

1674-3636(2010)04-0412-03

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.04.412

2010-07-14;编辑：侯鹏飞

江苏地区地下水污染调查评价 (长江三角洲)(1212010634402);江苏平原地区地下水污染调查评价 (淮河流域)(1212010634504)

杨敏娜 (1980—),女,工程师,硕士,主要从事有机污染物分析.