全自动固相萃取-高效液相色谱法测定水中苯并[a]芘的含量

2022-01-19韩毅

理化检验-化学分册 2022年1期

韩毅

(1.屯昌县环境监测站屯昌 571600;2.海南省水文水资源勘测局,海口 571100)

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,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,具有很强的致癌性[1]。B[a]P主要存在于煤焦油、炭黑、煤、石油等物质的燃烧产物中,以及焦化、炼油、沥青、塑料等行业的工业废水中[2-3]。工业废水中的B[a]P主要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[1]。受大气降雨、地表径流等自然环境的影响,环境空气和工业废水中的B[a]P 会渗透到饮用水水源中,一旦摄入B[a]P,可能诱发皮肤疾病、消化道疾病以及肿瘤等,严重威胁着人的生命安全[4]。随着环境污染的日趋严重,准确监测水中B[a]P具有重要意义。

目前,通常采用液液萃取-高效液相色谱法[5]测定水中B[a]P 的含量,虽然该方法选择性好,灵敏度高,但前处理操作复杂,不适合大批量样品的分析。因此,本工作建立了全自动固相萃取-高效液相色谱法测定水中B[a]P含量的方法,该方法采用全自动固相萃取仪,简化了样品前处理过程,大大减少了试验人员的工作量。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

1260型infinity四元泵液相色谱仪,配荧光检测器;ASPE 799型全自动固相萃取仪。

B[a]P标准溶液:5.26 mg·L－1。

甲醇为色谱纯;试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

EclipseXDB-C18色谱柱(100 mm×4.6 mm,3.6μm);柱温30 ℃;流动相为体积比9∶1的甲醇-水溶液,双泵进样;流量2 mL·min－1;进样体积10μL;荧光检测器的激发波长303 nm,发射波长425 nm。

1.3 试验方法

参考文献[6],依次用10 mL 二氯甲烷、10 mL甲醇和10 mL水对固相萃取柱进行活化,注意在活化过程中,不要让柱子流干。取水样1 000 mL,经0.45μm 滤膜减压过滤,滤液以流量5～10 mL·min－1进固相萃取柱;待水样全部流出后,用10 mL水淋洗固相萃取柱,再用氮气吹干。用10 mL二氯甲烷以流量1 mL·min－1进行洗脱,收集洗脱液于浓缩瓶中,氮吹浓缩至0.5 mL 以下,用甲醇定容至1.0 mL,得到样品浓缩液。经针头过滤器过滤,滤液避光保存并按仪器工作条件进样分析。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

按照仪器工作条件对实际水样进行测定,所得色谱图见图1。

图1 色谱图Fig.1 Chromatogram

2.2 标准曲线和检出限

移取适量的B[a]P 标准溶液,用甲醇逐级稀释,配制成质量浓度为0,1.05,2.10,5.26,10.52,21.04μg·L－1的B[a]P 标准溶液系列。按照仪器工作条件对上述B[a]P标准溶液系列进行测定,以B[a]P质量浓度为横坐标,其对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果显示,B[a]P 的质量浓度在21.04μg·L－1以内与其对应的峰面积呈线性关系,线性回归方程为y＝0.463 9x＋0.258 5,相关系数为0.999 0。

按照仪器工作条件对7 个空白样品加标溶液(加标量1.05μg·L－1)进行测定,计算测定值的标准偏差(s),根据t(n－1,1－α)×s计算方法的检出限。当置信区间为99%,自由度为6时,查表得t(6,0.99)＝3.143,结果得检出限为0.030μg·L－1。按照试验方法测定浓缩1 000倍水样中B[a]P的含量,结果得检出限为3.0×10－5μg·L－1,小于国家标准GB/T 5750.8－2006《生活饮用水标准检验方法有机物指标》中B[a]P的检出限(3.5×10－4μg·L－1)。

2.3 精密度和回收试验

按照本法和国家标准GB/T 5750.8－2006《生活饮用水标准检验方法有机物指标》对空白水样中的B[a]P进行加标回收试验[7],每个加标样品平行测定6次,计算测定值的相对标准偏差(RSD),结果见表1。

表1 精密度和回收试验结果(n=6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=6)

结果显示:采用本法,B[a]P 的回收率为81.9%,86.3%,测定值的RSD 为1.4%,0.75%;采用GB/T 5750.8－2006,B[a]P的回收率为85.7%,90.2%,测定值的RSD 为3.3%,2.7%。本法中B[a]P回收率稍低,但满足GB/T 5750－2006《生活饮用水标准检验方法》的要求,并且本法的精密度更高。