快速溶剂萃取-高效液相色谱法测定室内空气中多环芳烃

卢嘉棋

(广东德量环保科技有限公司，广东 东莞 523000)

多环芳烃是一种由两个或多个芳香环稠合在一起的持久性半挥发有机化合物，包括萘、蒽、菲、芘等一百多种化合物[1]，是一类广泛普遍存在于大自然空气、土壤、水以及各种食品中的有机污染物，也是最早被发现和研究的化学致癌物。由于其毒性、难降解且容易在生物体内蓄积并能在环境持久存在，因而被视为是典型持久性有机污染物[2-3]。室内空气中多环芳烃的污染源主要来自抽烟的习惯、居民住房装饰所用材料、部分家庭用煤或木材作为采暖燃料、中国特色的烹饪方式以及使用某些化学品而产生的挥发物等[4-7]。

目前多环芳烃气体样品的前处理方法主要有索氏提取法、超声波提取法[8-9]。经典的索氏提取法技术成熟，但是萃取时间长、提取剂用量大，萃取成本高；超声波提取法虽然简单快捷，但可能存在萃取不完全的情况[10-12]。本文用玻璃纤维滤膜采集室内空气中多环芳烃，用快速溶剂萃取法进行萃取，然后用弗罗里硅土固相净化柱净化，浓缩后用高效液相色谱紫外检测器检测，本方法不仅能大大减少提取时间和萃取剂的用量，而且萃取效果良好，结果准确可靠，完全满足室内空气中多环芳烃样品的检测需求。

1 实 验

1.1 仪 器

U3000高效液相色谱仪，配紫外检测器，赛默飞世尔科技公司；多环芳烃C18专用柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)；E-916快速溶剂萃取仪，瑞士步琦有限公司；MV -5多通道平行浓缩仪，北京莱伯泰科仪器股份有限公司；2030型中流量环境颗粒物采样器，青岛崂应环境科技有限公司 ；1071型中流量多环芳烃采样头，青岛崂应环境科技有限公司；玻璃纤维滤膜(直径90 mm，在马弗炉中于600 ℃加热6 h以上)；弗罗里硅土固相净化柱，上海安谱实验科技股份有限公司。

1.2 试 剂

乙腈(色谱纯)，正己烷(色谱纯)，丙酮(色谱纯)，二氯甲烷(色谱纯)，16种多环芳烃混合标准溶液：含有萘、苊、苊烯、芴、蒽、菲、荧蒽、、芘、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a，h]蒽、苯并[g，h，i]苝和茚并[1，2，3-c，d]芘，标准溶液中各组分的质量浓度均为100 mg/L(AccuStandard)；超纯水。

1.3 液相色谱条件

液相色谱采用多环芳烃专用柱，流动相流速1.0 mL/min，柱温35 ℃，进样量10 μL，用乙腈与水作流动相进行梯度洗脱，梯度洗脱程序：60%乙腈+40%水，保持8 min；以4%/min的乙腈增量至100%乙腈，保持10 min，0.5 min乙腈减少至60%，保持至35 min。紫外检测器波长为220 nm。

1.4 样品采集

采样前对采样器的流量进行校正，将处预理后的玻璃纤维滤膜安装在滤膜固定架上，连接好中流量采样器，以100 L/min流量连续采集室内空气24 h，采样体积为144 m3，采样结束取下滤膜，向里面对折，用铝箔纸包好，密封在采样盒中。

1.5 样品处理

将滤膜放入快速溶剂萃取池中，用硅藻土填充满萃取池，以正己烷-丙酮混合溶液(1∶1，V/V)作为提取剂，萃取温度100 ℃，压力100 bar，静态萃取时间5 min，溶剂冲洗1 min，气体冲洗3 min，循环2次，萃取完成后收集萃取液。将萃取液转移至浓缩瓶中，温度控制在40 ℃，浓缩至1 mL以内，再向浓缩瓶中加入3 mL正己烷，再次浓缩至1mL以内，将溶剂完全转换为正己烷，定容至1 mL待净化。先用4 mL二氯甲烷冲洗弗罗里硅土净化柱，再用10 mL正己烷平衡净化柱5 min，弃去流出的溶剂。将浓缩后样品溶液全部转移到净化柱上，再用3 mL正己烷分3次润洗装样品的容器，将洗涤液合并转移到净化柱上，弃去流出的溶剂。再用10 mL二氯甲烷/正己烷(1∶1，V/V)洗涤吸附有多环芳烃样品的净化柱，收集洗脱液于浓缩瓶中，温度控制在40 ℃，浓缩至1 mL以内，加入3 mL乙腈，再浓缩至1 mL以内，重复1次，将溶剂完全转换为乙腈，最后用乙腈定容至1 mL待测。

2 结果与分析

2.1 标准曲线与检出限

分别量取适量的16种多环芳烃标准溶液，用乙腈稀释，配制成多环芳烃质量浓度分别为0.10 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、2.00 μg/mL和5.00 μg/mL 五个浓度点的标准系列，在仪器最佳工作状态下对标准溶液系列进行测定，以多环芳烃的质量浓度为横坐标，其对应的峰高为纵坐标，绘制标准曲线，得到标准曲线和线性相关系数。以3倍各组分信噪比、144 m3采样体积计算各组分的方法检出限，具体结果见表1。由表1结果可知：16种多环芳烃在0.10～5.0 μg/mL范围内线性良好，相关系数r≥0.999，检出限为0.06～0.20 ng/m3，本方法灵敏度高，结果可靠。

表1 16种多环芳烃线性方程与检出限Table 1 Linear equations and detection limits for 16PAHs

2.2 方法精密度与加标回收率

将仪器各参数调至最佳状态，取18份空白滤膜，每组6份分成3组，分别加入含量为0.2 μg、1 μg、4 μg多环芳烃标准溶液，按本方法1.5进行样品前处理，平行测定6次，计算16种多环芳烃的平均加标回收率以及相对标准偏差，具体结果见表2。

表2 16种多环芳烃精密度和平均加标回收率Table 2 Precision and average spiked recoveries of 16PAHs

由表2结果可知：16种多环芳烃的平均加标回收率为72.1%～106%，相对标准偏差为1.3%～9.3%，本方法精密度和准确度高，结果准确可靠。

采用玻璃纤维滤膜采集，快速溶剂萃取联合高效液相色谱-紫外检测法对东莞市某环保电厂车间室内空气进行检测，并以其作为本底，向空白玻璃纤维滤膜中加入含量为2 μg的多环芳烃标准溶液，按本方法1.4同时采集加标样品，进行加标回收试验，结果如表3所示。

表3 室内空气实际样品加标回收测定结果Table 3 Determination results of spiked recovery of actual samples of indoor air

由表3结果可知：16种多环芳烃的加标回收率在70.8%～95.0%之间，实际样品加标回收实验结果良好，结果可靠。

3 结 论

本文建立了玻璃纤维滤膜采集，快速溶剂萃取，高效液相色谱-紫外检测法同时测定室内空气中16种多环芳烃。结果表明该方法方便快捷，线性好，灵敏度高，精密度高，与经典的索氏提取法和超声波提取法等前处理方式相比，更节省萃取剂用量、更省时，适用于快速批量检测室内空气中16种多环芳烃的测定。