多環芳烴(PolycyclicAromaticHydrocarbons)的測定
85.2.4.1 苯并［a］芘的高效液相色譜法測定
方法提要
利用索氏提取原理，采用正己烷-丙酮(1+1)混合溶劑提取土壤中苯并［a］芘，提取液經硅膠柱凈化、濃縮、定容后，高效液相色譜-紫外-熒光檢測器串聯檢測，外標法定量。
方法適用于土壤、沉積物、固體廢棄物等固體試樣中苯并［a］芘的分析。取樣量為10g時，方法檢出限為0.60ng/g。
試樣中共存色素、類酯化合物和其他性質相似污染物會干擾測定，需凈化后測定。苯并［a］芘見光易分解，制樣和測定時應盡可能避光操作。
儀器與裝置
高效液相色譜儀帶紫外檢測器、熒光檢測器。
旋轉蒸發儀。
恒溫水浴氮吹儀。
振蕩器。
索氏抽提器。
固相萃取凈化硅膠柱(1g，6mL)。
分析柱WastersPAHsC18液相色譜專用柱，250mm×4.6mm，粒徑5μm;或C18液相色譜柱，250mm×4.6mm，粒徑5μm。
試劑與材料
無水硫酸鈉、氯化鈉優級純，在600℃高溫爐中灼燒4h放置在干燥器中備用。
正己烷、丙酮等均為農殘級。
甲醇HPLC級。
替代物標準p-三聯苯稱取固體三聯苯替代物標準，以甲醇溶液溶解、定容，并用甲醇逐級稀釋為10.0μg/mL儲備液，-18℃下保存備用。
替代物標準1-氟萘100.0μg/mL有證標準物質。
標準儲備溶液苯并［a］芘，-18℃下避光保存，購自國家標準物質中心。
銅粉和銅片使用前活化，活化方法參見85.2.2.1試劑與材料部分。
針頭過濾器及注射器針頭過濾器型號孔徑0.45μm，直徑4mm，聚四氟乙烯濾膜。
樣品采集與保存
土壤樣品采集時需要將已風化的表層土壤拔開，用金屬采樣鏟將土壤樣品裝于250mL棕色廣口瓶中，立刻貼上標簽，標明有關信息，盡快送實驗室檢測。
潮濕土壤樣品需要冷凍干燥，以除去其中水分。若無冷凍干燥設備可將土壤避光自然陰干，時間不宜過長，一般2～3d即可。土壤樣品風干后進行粉碎，土壤顆粒達到40目以上即可進行分析。也可以不經干燥直接測定，但取樣時同時進行含水量的測定，檢測結果以干基報出。土壤樣品保存在陰涼處，提取液40d內完成檢測。
苯并(a)芘對光敏感。在樣品采集、運輸、儲存以及分析全過程應盡可能避光操作，防止光解。
分析步驟
1)試樣提取。稱取10.00g土壤試樣品及5g無水Na2SO4于100mL燒杯中，用玻璃棒將Na2SO4與土壤試樣混勻后置于濾紙筒中，加入10.0μg/mL的三聯苯和1-氟萘替代物標準溶液各10μL。濾紙筒轉入索式提取器，添加70mL正己烷-丙酮(1+1)混合提取液，其中20mL浸泡試樣。浸泡12h后，試樣在75℃恒溫水浴上提取24h。為了減少單質硫對檢測的干擾，可將2～5粒銅片或0.5g銅粉與土壤試樣混勻后抽提。提取液KD濃縮至5～10mL，氮氣吹掃濃縮至2～3mL，待凈化。
2)試樣凈化。凈化硅膠柱預先用10mL10%丙酮-正己烷溶液、10mL正己烷活化后，待正己烷接近硅膠頂層時迅速將待凈化樣品提取液轉入柱中，先用5mL正己烷淋洗，棄之，再用25mL正己烷-二氯甲烷(1+1)混合溶液淋洗，淋洗液用KD濃縮瓶承接，氮氣濃縮，甲醇換相、最后定容至1.0mL，0.45μm有機濾膜過濾HPLC測定。
3)校準曲線。用甲醇分別稀釋1.93μg/mL苯并［a］芘二級標準溶液，配制成0ng/mL、1.93ng/mL、9.65ng/mL、19.3ng/mL、28.9ng/mL、38.6ng/mL標準系列，每個標準系列點加入10μL的10.0μg/mL三聯苯、1-氟萘替代物標準溶液。通過濃度與對應峰面積建立標準曲線。
4)高效液相色譜分析條件。流動相為甲醇溶液，流速1.2mL/min(恒流方式)，柱溫40℃。紫外檢測器(UV)，波長254nm。熒光檢測器(FLD)，0～6min，激發波長(Ex)250nm，發射波長(Em)370nm;6～15min，激發波長294nm，發射波長430nm。
5)定性及定量分析。
a.定性分析。采用試樣中待測目標物保留時間與標準目標物保留時間相比較的方式進行定性分析。檢測方法采用熒光和紫外串聯檢測的方式。特別當有干擾存在時，應仔細分析熒光和紫外色譜圖排除干擾。如果試樣中待測目標物含量達到方法檢出限5倍以上，需GC-MS確證。
b.定量分析。采用熒光和紫外串聯檢測的方式進行定量分析。以熒光檢測定量為主，對有干擾存在應結合紫外檢測情況綜合確定。外標法定量。再根據試樣測定濃度、稱樣量計算出試樣中濃度。目標化合物峰面積和定量校準曲線可以由高效液相色譜儀工作站自動完成，定量校準曲線也可由EXCEL工作軟件完成。對自動積分的峰面積應逐一檢查各峰基線，對不合理基線進行必要修正。
巖石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
對含量接近檢出限水平的試樣，可以采用與其濃度相近的標準單點校正。對于含量超過校準曲線上限的試樣應稀釋或減小取樣量，使其峰面積保持在校準曲線的線性范圍內，重新測定。
6)方法檢出限。將質量為19.3ng的苯并［a］芘標準分別加入到空白土壤試樣中，余下同試樣分析，以3倍信噪比對應濃度作為方法檢出限。取樣10g時，方法檢出限為0.60ng/g.。
7)質量控制。參考82.16.1苯并(a)芘的高效液相色譜法測定。
注意事項
參考82.16.1苯并(a)芘的高效液相色譜法測定。
85.2.4.2 土壤樣品中16種多環芳烴的高效液相色譜法測定
方法提要
利用索氏抽提原理，采用二氯甲烷-丙酮(3+1)混合溶劑提取土壤試樣中萘、苊、二氫苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并［a］蒽、、苯并［b］熒蒽、苯并［k］熒蒽、苯并［a］芘、茚并［1.2.3-Cd］芘、二苯并［a.h］蒽、苯并［g.h.i］苝16種特定多環芳烴提取出來，提取液經凈化(硅膠柱或GPC)、濃縮后，高效液相色譜-熒光-紫外檢測器串聯檢測，外標法定量。
方法適用于土壤、沉積物、固體廢棄物等試樣中萘、苊、二氫苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并［a］蒽、、苯并［b］熒蒽、苯并［k］熒蒽、苯并［a］芘、茚并［1.2.3-Cd］芘、二苯并［a.h］蒽、苯并［g.h.i］苝16種特定多環芳烴分析。
方法檢出限與儀器靈敏度和樣品基質有關，當取樣量為10.0g時，本方法檢出限在1.00～10.00ng/g之間。
儀器與裝置
高效液相色譜儀熒光檢測器和紫外檢測器。
旋轉蒸發儀。
氮吹儀。
振蕩器。
硅膠層析凈化柱(30cm×1.0cm)凈化前加入6.0g活化好的硅膠，干法裝柱或將6.0g硅膠放入20mL正己烷中濕法裝柱。
分析柱德國Waters公司WatersPAHsC18或SupelcosilLC-PAH液相色譜專用柱，規格250mm×4.6mm，粒徑5μm。
凝膠滲透色譜儀(GPC)帶PhenomenexEnvirosepABCsize350×21.20mm0micron凈化柱。
索氏抽提器帶150mL平底燒瓶。
試劑
乙腈PLC級。
二氯甲烷、正己烷農殘級。
無水硫酸鈉、氯化鈉在600℃高溫爐中灼燒4h，冷卻后存放在干燥器中備用。
替代物標準p-三聯苯稱取固體三聯苯替代物標準，以甲醇溶液溶解、定容，并用甲醇逐級稀釋為10.0μg/mL替代物儲備液。替代物標準1-氟萘，直接購買有證標準物質。替代物標準物質均在-18℃下保存備用。將替代物標準添加到每個試樣、標準和空白中，檢驗萃取、富集、凈化和儀器分析過程中污染、損失、儀器分析誤差以及樣品基體對分析結果的影響。
標準儲備溶液16種TCLPAHSMix標準溶液，萘、苊、二氫苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并［a］蒽、、苯并［b］熒蒽、苯并［k］熒蒽、苯并［a］芘、茚并［1.2.3-Cd］芘、二苯并［a.h］蒽、苯并［g.h.i］苝等，濃度各2000μg/mL。
硅膠80～120目500℃高溫爐中烘5h，冷卻后存放在干燥器中備用。使用前在一個淺盤中于130℃活化至少8h，用金屬鋁箔輕輕覆蓋，冷卻后存放在干燥器中備用。
銅粉和銅片使用前活化，活化方法參見85.2.2.1試劑與材料部分。
針頭過濾器及注射器針頭過濾器型號孔徑0.45μm，直徑4mm，聚四氟乙烯濾膜。
分析步驟
1)土壤樣品的預處理。試樣提取:
準確稱取10.00g土壤試樣、10.0g無水硫酸鈉于同一燒杯中，加入10μg/mL的1-氟萘替代物標準6μL、1.0g銅粉或銅片，攪拌均勻，無損移入濾紙筒內，上部蓋一片濾紙，將濾紙筒裝入索氏提取器中。在平底燒瓶中加入80mL二氯甲烷-丙酮(3+1)混合溶劑，其中20mL浸泡試樣。浸泡12h后，在60℃恒溫水浴上加熱提取24h。如果采用方法1硅膠層析柱凈化，待提取液冷卻后，加入3mL正己烷，KD濃縮至2～3mL，再加入3mL正己烷，最后濃縮到2～3mL，接試樣凈化方法1。當采用GPC凈化時二氯甲烷濾液旋轉蒸發至5mL，再轉移至5mL比色管定容至3.00mL，接方法2GPC凈化。樣品凈化一般污染樣品凈化選擇硅膠層析柱凈化方法，色素、脂類污染較重選擇GPC凈化。
方法1硅膠層析柱凈化。將10mL二氯甲烷-正己烷(2+3)混合試劑和20mL正己烷通過硅膠層析凈化柱(規格30cm×1.0cm)，待正己烷快要流完時，用5mL正己烷將待凈化試液轉移至柱上。在硫酸鈉層快要露出空氣之前，加25mL正己烷淋洗硅膠柱，棄去流出液。然后用25mL二氯甲烷-正己烷(2+3)淋洗硅膠柱，收集淋洗液在30mLKD濃縮瓶中，加1mL乙腈，氮氣吹至0.5mL，再加2mL乙腈，再次氮氣吹到0.5mL，最后乙腈定容至1.0mL，0.45μm濾膜過濾，HPLC檢測。
方法2GPC凈化。待凈化試液定容至3.0mL，取2.5mL上GPCPhenomenexEnvirosepABCsize350×21.20mm凈化柱。GPC的流動相為二氯甲烷，定量環為2mL，紫外檢測器。清洗15min后上樣，流速為5mL/min，柱溫24℃，收集所需餾分時間為18～26min，排出廢液時間為5min。收集的餾分加入1mL乙腈，旋轉蒸發至約為5mL，氮氣吹到0.5mL，再加入2mL乙腈，氮氣吹到0.5mL，最后乙腈定容至1.0mL，0.45μm有機相濾膜過濾，HPLC檢測。
2)校準曲線。配制0.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、20.0ng/mL、40.0ng/mL、80.0ng/mL標準溶液系列，各標準點加入10.0μg/mL1-氟萘、三聯苯替代物各6μL。通過濃度與對應峰面積建立標準曲線。
3)高效液相色譜分析條件。A泵乙腈;B泵水;柱溫30℃;流速1.5mL/min;進樣量20μL;梯度洗脫，洗脫程序見表85.21。紫外波長，280nm;熒光檢測器激發、發射波長見表85.22。
表85.21 梯度洗脫程序
表85.22 熒光檢測器激發、發射波長
續表
4)色譜圖。
圖85.7 Waters PAHC18柱熒光檢測多環芳烴液相色譜圖
5)定性及定量分析。
a.定性分析。采用與標準目標物保留時間相比較的方式對試樣待測目標物進行定性分析。對有干擾存在或試樣待測目標物含量達到方法檢出限5倍以上的組分，需要進行氣相色譜-質譜確證或其他方法確證。
b.定量分析。采用熒光和紫外串聯檢測的方式進行定量分析。以熒光檢測定量為主，對有干擾存在的目標物應結合紫外檢測情況綜合確定定量的方式。定量方法為外標法。對自動積分的峰面積應逐一檢查各峰基線，對不合理基線進行必要修正。
根據試樣目標物測定濃度、萃取液定容體積和稱樣量計算出樣品中目標化合物濃度。
巖石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術
由5個濃度水平建立的校準曲線的線性相關系數必須滿足R2≥0.995以上。對含量接近檢出限水平的試樣，可以采用與其濃度相近的標準單點校準。對于含量超過校準曲線上限的試樣應減小取樣量，重新測定，使其峰面積保持在校準曲線的線性范圍內。
6)方法性能指標。儀器的精密度、檢出限、加標回收:以10ng/mL16種PAHS混合標準溶液平行測定10次，計算相對標準偏差RSD。以3倍于噪聲的信號對應濃度作為儀器檢出限。參見82.16.26)方法性能指標。
將質量為30.00ng的16PAHs種混合標準和60ng1-氟萘替代物標準加入到土壤試樣中，按試樣分析步驟進行分析，基體加標回收率在76.4%～111%，替代物1-氟萘回收率為83.7%～103%。
熒光檢測器的線性范圍小于紫外檢測器線性范圍，特別是苯并［k］熒蒽由于有非常高的響應值，線性范圍較窄，可以通過稀釋或減小進樣量使分析濃度保持在線性范圍內。
85.2.4.3 16種多環芳烴的氣相色譜-質譜法(GC-MS)測定
方法提要
多環芳烴在二氯甲烷、正己烷和丙酮等有機溶劑中有較大溶解度，采用二氯甲烷-丙酮(2+1)混合溶劑提取土壤樣品中的16種特定多環芳烴，提取液經硅膠層析柱或凝膠滲透色譜凈化、濃縮、定容后GC-MS選擇離子檢測。
方法適用于土壤、沉積物等樣品。方法檢出限與儀器靈敏度和樣品基質等條件有關，當取樣量為10.0g時，本方法檢出限在2.0ng/g。
干擾情況同85.2.4.2。
儀器與裝置
氣相色譜-質譜聯用儀EI源，帶自動進樣器。
凝膠滲透色譜儀(GPC)美國OI公司。帶PhenomenexEnvirosepABCsize350×21.20mm0micron凈化柱。
色譜柱Rtx-5Sil-MS彈性石英毛細柱30m×0.32m，0.25μm膜后或性質相似色譜柱。
硅膠層析凈化柱規格30cm×1.0cm。填6g活化后的硅膠。
旋轉蒸發器氮氣吹掃儀。
索氏抽提器帶150mL平底燒瓶。
試劑
二氯甲烷、正己烷、丙酮均為農殘級。測定前應進行空白檢驗。
無水硫酸鈉、氯化鈉分別在600℃馬弗爐中灼燒4h，冷卻后存放在干燥器中備用。
16種多環芳烴標準溶液苊、二氫苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并［a］蒽、、苯并［b］熒蒽、苯并［k］熒蒽、苯并［a］芘、茚并［1.2.3-cd］芘、二苯并［a.h］蒽、苯并［g.h.i］芘，各化合物濃度為2000μg/mL。
氘代標記內標化合物溶液氘代苊、氘代菲、氘代、氘代苝，各化合物濃度為500μg/mL。
替代物溶液1-氟萘，三聯苯-d14，1mg/mL甲醇溶液。-18℃溫避光保存。
硅膠80～120目500℃馬弗爐中灼燒5h，冷卻后保存在干燥器中備用。使用前在一個淺盤中于130℃至少活化8h，冷卻后存放在干燥器中。
銅粉或銅片使用前活化，活化方法參見85.2.2.1試劑與材料部分。
樣品采集與保存
參見85.2.4.1的采集與保存部分。
分析步驟
1)提取。同85.2.4.2，其中原方法中替代物標準p-三聯苯改為三聯苯-d14，替代物標準加標量為50ng。
2)凈化。
方法1硅膠層析柱凈化。土壤樣品提取液經濃縮后完全轉移到事先已分別用10mL二氯甲烷-正己烷、25mL正己烷淋洗過硅膠層析柱上，再用2mL正己烷來定量完全樣品轉移。在硫酸鈉層剛剛露出空氣之前，加25mL正己烷淋洗硅膠柱，棄之流出液。然后用25mL二氯甲烷-正己烷(1∶1，V∶V)淋洗硅膠柱，淋洗液收集在30mLKD濃縮瓶中，N2吹至0.5mL，加正己烷2mL，N2再次吹至1mL，加入10μg/mL內標氘代苊、氘代、氘代菲和氘代苝6μL，最后定容至1.0mL，GC-MS測定。
方法2GPC凈化。凈化方法基本同85.2.4.2實驗方法。只是收集的PAHs餾分試液換相成正己烷相，定容前加入內標氘代苊、氘代、氘代菲和氘代苝各60ng，最后定容至1.0mLGC-MS測定。
3)GC-MS分析條件。
色譜條件。進樣口溫度，290℃;不分流進樣，進樣量1μL。柱前壓12×6895Pa。升溫程序，初溫80℃，保持1min，再以10℃/min升溫至300℃，保持3min。
質譜條件。離子源溫度220℃;接口溫度，280℃;掃描范圍為50～400m/z;電離電壓，70eV。定性分析采用全掃描方式，定量分析采用選擇離子檢測SIM，各目標化合物檢測特征質量數見表85.23。
表85.23 目標化合物檢測特征離子
GC-MS儀器調諧。參見85.2.2.2實驗方法。
4)校準曲線。用正己烷將多環芳烴標準儲備液(2000μg/mL)逐級稀釋至10.0μg/mL，再稀釋配成0.00ng/mL、10.0ng/mL、50.0ng/mL、100ng/mL、200ng/mL標準系列。氘代內標溶液以正己烷稀釋至10.0μg/mL。定容前將替代物標準、內標加到標準系列中，加標量與試樣同。
5)多環芳烴標準溶液的總離子流色譜圖見圖85.8所示。
圖85.8 16種多環芳烴標準溶液總離子流圖
6) 定性及定量分析。
定性分析: 參見 85.2.1 定性分析部分。
定量分析: 定量方法為內標法，參見 85.2.1 定量分析部分。。
7) 方法性能指標。取 10.0g 土壤，加入 50.0ng 替代物標準，20.0ng 16 種多環芳烴混合標準，之后與試樣預處理和分析步驟相同。測定回收率為 75.4%～96.2%。
8) 質量控制。批量樣品質量控制及過程控制參見 85.2.2 有機氯農藥分析方法。
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產品技術
