液相色谱法测定污泥中的多环芳烃

章 豪，杨 挺，江潇潇，许秀琴，吴银良，王立君，赵 健，朱 勇

（宁波市农业科学研究院，浙江宁波 315040）

液相色谱法测定污泥中的多环芳烃

章 豪，杨 挺，江潇潇，许秀琴，吴银良，王立君，赵 健，朱 勇

（宁波市农业科学研究院，浙江宁波 315040）

建立一种基于液相色谱荧光检测（liquid chromatography fluorescence detector，LC⁃FLD）快速测定污泥样品中多环芳烃的分析方法。将污泥样品经乙腈提取后，用硅胶、PSA净化，提取液吹干后用流动相复溶即可进行液相色谱分析。分析时采用Acquity BEH C18色谱柱，以水相和乙腈作为流动相进行梯度分析，荧光检测器检测，其中激发波长为260 nm，发射波长为280～520 nm，外标法定量。本方法在10，50，100和150μg· kg－1的添加水平下，多环芳烃平均添加回收率为80.1%～95.3%，变异系数为2.8%～6.9%。本方法对9种多环芳烃的检测限为0.19～9μg·kg－1，定量限为0.6～30μg·kg－1。

多环芳烃；液相色谱法；固相萃取

多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是一类由两个或两个以上苯环结构组成的碳氢化合物，广泛存在于环境中，在土壤、水、大气等介质中均有检出，已成为主要的环境污染物之一。在美国环境保护署（EPA）公布的129种环境优先控制污染物中，萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘等16种多环芳烃名列其中。含有多环芳烃的污泥在农田利用过程中会引起土壤和周边水体环境的污染，危害人体健康。目前，检测多环芳烃的方法主要有气相色谱法［1－2］、气相色谱串联质谱法［3－8］、液相色谱法［9－11］、酶联免疫法［12］等。由于高环PAHs在高温下易分解，采用气相色谱法进行检测时存在检测灵敏度不高、回收率不理想的问题；气相色谱串联质谱法由于选择性较强而成为目前对多环芳烃进行检测的主流检测方法，该方法能克服气相色谱法在灵敏度、回收率方面的不足，但其前处理较为烦琐，用时较长，试剂消耗量大。本试验采用固相萃取技术对污泥样品进行处理，建立了一套能快速检测污泥样品中9种多环芳烃的液相色谱荧光分析方法。现将该方法报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

Waters Acquity UPLC液相色谱仪（美国Waters公司）；Milli⁃Q超纯水仪（美国Millipore公司）。萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘标准品购于德国Dr. Ehrenstorfer公司；乙腈，色谱纯，Fisher公司；甲酸，色谱纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司；硅胶、PSA、硫酸镁和硫酸钠等试剂均为市售分析纯。

1.2 仪器条件

色谱柱为Acquity BEH C18柱（100 mm×2.1 mm，1.7μm）；流动相A为0.1%甲酸水溶液，流动相B为乙腈，流速为0.5 mL·min－1，进样量为10μL，柱温为30℃。激发波长260 nm，发射波长280～520 nm。

梯度洗脱条件：0 min流动相A 50%，流动相B 50%；6.5 min流动相A 50%，流动相B 50%；8.5 min流动相A 20%，流动相B 80%；11 min流动相A 20%，流动相B 80%；11.5 min流动相A 50%，流动相B 50%；13 min流动相A 50%，流动相B 50%。

1.3 样品处理

称取10 g污泥样品于50 mL离心管中，依次加入5 mL水、10 mL乙腈、5 g无水Na2SO4，超声提取10 min，再振荡10 min，4℃离心10 min（9 500 r·min－1），将上清液转入25 m L容量瓶中，重复上述步骤，合并提取液，定容。移取10 mL提取液，加入已提前放入1 g无水MgSO4、2.5 g硅胶、1 g PSA的离心管中，振荡2 min，4℃离心10 min（9 500 r·min－1），取上清液在氮吹条件下35℃水浴吹干，1 mL 0.1%甲酸水／乙腈（体积比50∶50）定容，过0.22μm滤膜，进行液相色谱分析。

1.4 线性试验

用乙腈配制含9种多环芳烃类化合物且每种化合物的浓度均为1 000μg·m L－1的混合标准储备液。用流动相将1 000μg·m L－1的混合标准储备液稀释成2，10，20，50，100，200和500μg· L－1的混合标准工作液，进行液相色谱分析，每个浓度进样3次，绘制各物质的标准曲线。

1.5 添加回收率实验

加标样品的处理同1.3节，样品中9种多环芳烃类化合物的添加浓度分别为10，50，100，150μg·kg－1。

2 结果与分析

2.1 前处理方法的建立

本研究首先采用乙腈对样品中的多环芳烃类化合物进行提取，在提取时加入无水硫酸钠可以使污泥样品充分分散，增大提取面积，提高回收率。在挑选吸附剂时，选择PSA和硅胶这两种吸附剂，这是因为PSA可以选择性吸附提取液中腐殖酸等杂质，而硅胶可以吸附极性较大的杂质。在10 mL提取液中加入1 g PSA和2.5 g硅胶，能够获得较好的净化效果。

2.2 线性试验结果

按1.4节所述方法配制标准溶液，在2～500 μg·L－1浓度范围内对9种多环芳烃化合物以峰面积对浓度作图，线性方程分别为y＝1.83×105x＋5.10×104（萘），y＝2.01×105x＋2.55×104（芴），y＝1.52×105x＋1.22×105（菲），y＝3.82× 105x＋2.83×105（蒽），y＝2.44×104x＋3.01× 103（荧蒽），y＝7.46×104x＋8.06×103（芘），y＝6.69×104x＋5.34×104（苯并（a）蒽），y＝7.21×104x＋6.96×104（苯并（b）荧蒽），y＝1.73×105x＋9.13×104（苯并（a）芘），相关系数（R2）均大于0.99，线性关系良好。

2.3 方法的检出限、回收率和精密度

从表1可见，9种多环芳烃类化合物在各浓度的回收率在80.1%～95.3%。变异系数为2.8%～6.9%，可见该方法能满足分析的要求。本方法按RSN为3计算9种多环芳烃化合物的检出限为1.9× 10－4～0.009 mg·kg－1，按RSN为10计算定量限，则该方法对萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽和苯并（a）芘的定量限分别为0.009，0.02，0.02，0.003，0.03，0.01，0.02，0.02和0.000 6 mg·kg－1。标准溶液、空白样品和添加样品的色谱图详见图1。

表1 污泥中多环芳烃类化合物在不同添加浓度的平均回收率和变异系数

图1 样品的色谱图

2.4 方法应用

采用该方法对宁波市10个污泥样品中的9种多环芳烃类化合物进行测定，结果表明，7个样品中检出萘，含量在0.14～0.85 mg·kg－1；6个样品中检出芴，含量在0.49～1.94 mg·kg－1；8个样品中检出菲，含量在0.02～1.56 mg·kg－1；7个样品中检出蒽，含量在0.04～1.35 mg·kg－1；6个样品中检出荧蒽，含量在0.11～1.22mg·kg－1；2个样品中检出芘，含量在0.15～0.55 mg·kg－1；7个样品中检出苯并（a）蒽，含量在0.18～1.04 mg·kg－1；5个样品中检出苯并（b）荧蒽，含量在0.10～1.08 mg·kg－1；3个样品中检出苯并（a）芘，含量在0.23～1.04 mg·kg－1。

3 小结

本研究建立了一套快速测定污泥中多环芳烃类化合物的液相色谱分析方法。对样品用乙腈提取，将加入硅胶、PSA净化后的提取液进行液相色谱分析。9种多环芳烃类化合物在各浓度点回收率均为80.1%～95.3%，变异系数为2.8%～6.9%，按RSN为3计算，9种多环芳烃化合物的检出限为0.19～9μg·kg－1，按RSN为10计算，定量限为0.6～30μg·kg－1。

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（责任编辑：高 峻）

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A

0528⁃9017（2015）11⁃1760⁃03

文献著录格式：章豪，杨挺，江潇潇，等.液相色谱法测定污泥中的多环芳烃［J］.浙江农业科学，2015，56（11）：1760－1762.

DOI 10.16178／j.issn.0528⁃9017.20151118

2015⁃05⁃12

宁波市社会发展科技攻关项目（2014C50012）；宁波市农科院院长基金项目（2014NKYP007）

章 豪（1985－），男，浙江宁波人，助理研究员，博士，研究方向为农兽药及有机污染物残留降解分析。E⁃mail：xhiaopang＠zju.edu.cn。