同步荧光法测定河水中的多环芳烃

龙岩市环境监测站 陈克华



同步荧光法测定河水中的多环芳烃

龙岩市环境监测站 陈克华

该文建立了河水中多环芳烃混合物同时测定的同步荧光分析法。该法简便快速，无需对混合物进行分离，就可实现7种组分的同时鉴别和定量测定。7种多环芳烃(PAHs)在0～1000ng/mL 范围内呈良好的线性关系，相关系数r均不小于0.9965，相对标准偏差(RSD)在0.24%～1.48%之间(n=6)。该方法的检出限在0.28～3.45ng/mL。此方法应用于分析河水样中的多环芳烃取得了良好的效果，回收率分别为66.3%～103.9%、79.3%～106.8%、73.9%～100.3%、73.8%～94.6%。

同步荧光光谱法 多环芳烃 同时测定

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类由2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状排列的化合物[1]，现已发现的致癌性多环芳烃及其衍生物多达400种以上[2]。PAHs最突出的特性是致癌、致畸及致突变性，并且致癌性随着苯环数的增加而增加[3]，当PAHs与-NO2、-OH、-NH2等发生作用时，会生成致癌性更强的PAHs衍生物[4]。PAHs在环境中存在的浓度很低(痕量级、超痕量级)，而环境样品的基体复杂，干扰物多，难以直接测定，通常必须经过样品预处理后才可以进行分析。PAHs在各种水体中似乎都存在，其在水中含量低，种类多，因而快速而准确地对其进行定性、定量分析一直是分析化学的前沿领域。同步荧光法自Llody[5]提出后，因其具有简化光谱、减少光谱重叠、操作简单等优点，在多组分PAHs类的检测中发挥了重要的作用[6-10]。本文将同步荧光法应用于河水中多环芳烃的测定，发现了一种简单的测定多环芳烃混合物和水体中多环芳烃的方法。该法用于河水中多环芳烃的加标回收测定，结果令人满意。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

FLUORAT-02-PANORAMAN荧光分光光度计(俄罗斯刘梅克斯公司，仪器单色仪狭缝宽度为5nm，波长扫描速率为120nm/min，1cm比色皿)，RE-52AA型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

Chy(99%，Sigma)、1,2,5,6,-二苯并蒽 DBA(99%，Sigma)、苯并[k]荧蒽 BkF(99%，Sigma)、2,3-苯并蒽 2,3-BA(99%，Sigma)、苯并(e)荧蒽 BeA(99%，Sigma)、苯并菲 Trp(99%，Sigma)、荧蒽 Flt(99%，Sigma)；环己烷(分析纯)经重蒸后使用。

1.2 实验方法

1.2.1 PAHs的提取

取水样100mL，用10mL的环己烷萃取两次，合并两次萃取液，加无水硫酸钠至溶液澄清，将其置于旋转蒸发仪中浓缩后定容至5mL，待同步荧光分析测定。

1.2.2 PAHs的同步荧光测定

采用△为30，40，70，100，140，160，200nm进行同步扫描，扫描范围为激发波长250~500nm。

2 结果与讨论

2.1 恒波长同步荧光光谱和波长差的选择

表1 多环芳烃的恒波长差选择及特征峰

2.2 定量分析

通过对混合物中存在的多环芳烃同步荧光强度与浓度关系研究表明，在0~1000ng/mL 浓度范围内，它们具有良好的线性关系，其线性范围、相关系数、检测限见表2。从表2可以看出，该方法线性较好，其相关系数R值在0.9965～0.9992之间。

Mj＝C1M1j+ C2M2j+……＋CnMnji为体系的组分数。

表2 定量分析结果

linear range：0～1000ng/mL

2.3 实际样品的测定

在上述实验条件下，用同步荧光光谱测定水样中多环芳烃含量。各水样的同步荧光光谱见图1、图2、图3、图4。用标准加入法测定实际水样回收率，结果见表3。

图1～图4显示了4个采样地点水样的同步荧光光谱图，通过3个恒波长差即△λ=100nm，△λ=160nm, △λ=200nm，再通过查寻多环芳烃在3个波长差时的特征峰进行比较，可定性识别出7种PAHs，分别是：（Chy）、1,2,5,6-二苯并蒽（DBA）、苯并[k]荧蒽（BkF）、2，3-苯并蒽（2，3-BA)、苯并(e)荧蒽（BeA)、苯并菲（Trp)、荧蒽（Flt）。在区分这7种组分的多环芳烃混合物上，恒波长同步荧光法简单、快捷。

在上述实验条件下，对龙津河水样中多环芳烃做了定性分析和定量分析，得出水样中所含的多环芳烃组成及它们的同步荧光光谱的特征，在恒波长同步荧光光谱中，每个化合物都有一至两个相应的特征峰。为了验证此方法的准确性，本实验进行了加标回收率实验，即在样品中加入一定量的多环芳烃的标准溶液，与样品进行同样的处理, 结果见表3。

图2 龙津河红坊赤坑处水样的恒波长同步荧光光谱

图4 龙津河捷步桥处水样的恒波长同步荧光光谱

表3 水样中多环芳烃的回收率

3　结论

本文建立了分析多环芳烃的恒波长同步荧光光谱检测法。7种PAHs在0~1000ng/mL范围内呈良好的线性关系，相关系数r均不小于0.9965，相对标准偏差(RSD)在0.24%～1.48%之间(n=6)。7种 PAHs的检出限在0.28～3.45ng/mL之间。将所建立的方法应用于实际水样分析，在河水样品加标回收率分别在66.3%～103.9%、79.3%～106.8%、73.9%～100.3%、73.8%～94.6%范围内(n=5)。 本方法具有线性范围宽、重现性好、操作简便及样品处理耗时短等优点，适用于对现场的环境水样进行分析。

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