【多环芳烃怎么读】多环芳烃的来源有哪些?检测标准是什么?
对于提取和纯化得到的试样,需要借助一些高精仪器进行分析。目前,PAH的检测方法为高效液相色谱法、气相色谱法、色质联用分析方法、二阶激光质谱法和酶联免疫分析方法等。
1、高效液相色谱法(highperformanceliquidchromatography,HPLC),PAH的常规检测方法为高效液相色谱法,其分离方法大多为梯度淋洗法。的国家标准为甲醇和水的梯度淋洗,而国外的方法为乙腈和水的梯度淋洗。
上述两种方法尽管能够实现多环芳烃的分离,但其缺点是分析时间长(国家标准为60min),并存在基线漂移的问题很多研究者在PAH的富集方面进行了方法的探索和创新。液-液萃取的方法需要耗费大量的超纯试剂,并且萃取液有时会出现乳化现象,既浪费试剂又容易导致误差。
郁建栓采用固相萃取流动相进行等梯度洗脱,用荧光检测器进行检测,实现了试样中痕量多环芳烃化合物的分离分析,富集和分离效果好,分析时间短,无基线漂移,同时节省了试剂,每个样品的分析时间小于15min,利用荧光检测技术实现了试样中7种多环芳烃的痕量分析。
7种多环芳烃的检出限(ng/L)分别为:荧蒽1.17,苯并(a)蒽0.
68,苯并(b)荧蒽1.02,苯并(k)荧蒽0.26,苯并(a)芘0.46,二苯并(ah)0.70,苯并(ghi)北1.29。试样过柱流速为2ml/min时,7种多环芳烃的吸附回收率分别为:荧蒽125.
5%,苯并(a)蒽98.5%,苯并(b)荧蒽95%,苯并(k)荧蒽73.7%,苯并(a)芘72.4%,二苯并(ah)78.5%,苯并(ghi)北78%。LiuYu等人[5]采用多孔层的固相微萃取技术(SPME)对试样中的多环芳烃化合物进行富集,再联合HPLC进行测定。
多孔覆盖层是通过5μm的硅石颗粒连接苯基、C8及单性和多性的C18固相以进行HPLC分析。该法也有几个因素影响到PAH物质的萃取,如连接相的官能团、链的长短以及相的性质(单性或多性)。
Garica等人考察了采用SPE(固相萃取)、SPME(固相微萃取)技术联合HPLC以及荧光监测器测定饮用水中的PAH物质的可行性。研究了纤维性质、萃取化合物的量以及有机溶剂、盐的投加量、取样温度、取样时间对SPME萃取效果的影响。
对SPE技术考察了试样投加乙腈的量、试样存放的条件如温度和时间以及萃取溶剂的类型、体积对萃取效果的影响。试验结果表明,两种萃取技术联合HPLC都可以用于饮用水中PAH物质的测定。
相比之下,SPE技术比SPME技术在回收、准确性以及测定范围上更有优越性。Yang等人采用临界水的萃取方法,并采用HPLC技术进行测定PAH物质,也具有一定的可行性。
2、气相色谱法
王丹华等人采用溶胶凝胶技术,加入自制的新化合物端羟基冠醚,成功地涂制了固相微萃取涂层,用半挥发性的有机污染物多环芳烃评价了涂层的基本性能,并对实际水样中的多环芳烃采用GC方法进行了分析。该方法的线性范围在0.
1——10μg/L,检出限在0.001——0.03μg/L,8种多环芳烃化合物测定的相对标准偏差在2.05%——9.80%,回收率在85%以上。其微萃取涂层是由4,5-二羟(丙基)甲醚基-苯并15冠-5合成。
涂层主要由端羟基硅油、二端羟基冠醚、四乙氧基硅烷、含氢硅油组成,冠醚在涂层中的含量为9%(g/g),经三氟乙酸(含5%水)催化水解,发生缩聚反应形成三维空间网络结构。该方法重现性好,涂层厚度易控制,本实验采用自制80μm聚硅氧烷冠醚的萃取头,萃取头长度1cm。
3、色质联用分析方法
潘海洋等人参照美国EPA525.1方法,C18-固相萃取膜萃取饮用水中的有机物,利用GC/MS法鉴定多环芳烃(PAH),使用16种多环芳烃混合标准样绘制标准曲线,以内标法对PAH进行定量分析。采用本方法研究某水样中的7种多环芳烃的含量,PAH的平均回收率为94.
0%——97.7%,检测限为0.001g/L。Veronica等人研究了固相微萃取技术(SPME)对水中的多环芳烃化合物进行富集并联合GC-MS进行测定的情况,考察了PAH物质在离子和非离子胶束影响下的分离情况。
使用85μm聚丙烯酸和100μm二甲基硅氧烷聚合物涂层的纤维和阴离子(十二烷基硫酸,SDS)、阳离子(十六烷基三甲基色氨酸,CTAB)、非离子(聚乙氧基-10-月桂醇,POLE)表面活性剂进行了PAH物质的萃取,结果表明SPME技术是一个可行的处理手段Steven等人采用SPME萃取和GC-MS测定空隙水(porewater,沉淀物中的空隙水)中的PAH物质(测定范围ng/L——mg/L)。
这种方法可以达到测定范围的要求,同时要求的水样体积小,可以减少水样的收集、运输以及贮存等程序。四种污染程度不同的沉积物(50mg/kg34PAH——10000mg/kg总PAH)用SPME技术进行预处理,每次用1.
5ml的空隙水进行分析测定34种PAH。水样通过离心这些沉淀物,并进行絮凝沉淀后获得。定量校准通过向标准水样中和空隙水中加入15种2——6环的、全氘化的PAH进行。
SPME联合GC-MS的响应因子可以进行22烷基的PAH的测定,也可以用来校准18组烷基PAH物质。DOC(4mg/L——7mg/L)不影响2——3环的PAH物质的测定;而4——6环的PAH的测定受DOC的浓度影响,其与DOC/水的分配系数有关(KDOC),logKDOC的范围为4.
1(荧蒽)——5.6(苯并[ghi]芘)。但是DOC的影响对EPA规定的34中PAH物质并没有很大的影响,因为86%——99%的PAH物质是2环和3环的PAH
4、二阶激光质谱法
Thomas等人采用二阶激光质谱仪(two-steplasermassspectrometry,L2MS)测定PAH。采用自制的L2MS系统进行测定,用多模式的CO2激光仪(Alltec853MS,Lübeck,德国。
λ=10.6μm,,0.6J/cm2,107.5ns)与样品表面形成45℃的倾角进行消融。采用远端机械控制方式使样品能够进行自动旋转到新的角度以进行激光消融。通过光参振荡器(OPO)(MOPO-730D10,SpectraPhysicsLasersInc.
,MountainView,CA)提供离子化的激光辐射,并通过应用Nd:YAG激发的激光调谐技(GCR-230,SpectraPhysicsLasersInc。
进行三次谐波输出。在波长225——280nm范围内进行离子化效率的研究,脉冲幅长为8ns。对水样进行分析时,激光波长为250nm。Emmenegger等人[12]采用二阶激光质谱法进行定量分析水中的痕量PAH物质(ng/L)。
30ml水样经过PVC膜进行萃取后,直接进行L2MS的测定。该方法可以进行3环到6环的PAH物质的定量测定,测定的范围为2——125ng/L。此方法的萃取效率为75%——90%。
5、酶联免疫分析方法
免疫分析法是近几年发展起来以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的新型分析技术。免疫反应具有很高的选择性和灵敏性。作为相对独立的检测方法,即基于竞争结合分析原理的免疫测定法,包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、放射免疫测定法(RIA)、固相免疫传感器等方法。
目前使用最普遍的是酶联免疫法(ELISA),具有操作简便、灵敏度高、样品容量大、仪器化程度和分析成本低的优点,是目前理想的残留筛选性分析方法之一,该方法在美国已经得到了很大程度的接受和应用。
Barcelo等人[14]采用ELISA的方法测定和水中的PAH,同时将测定结果与GC-MS方法进行对比。其采用的预处理程序同Manuel等人的方法相同,水样放置于经过Mucasol(Merz Co)试剂洗涤和二氯甲烷浸洗的棕色玻璃瓶中(容积2.
5l)。水样经过玻璃纤维过滤,同时加入80mg/L的Na2S2O3(通过精加工的饮用水配置)作为脱氯剂。
为了进一步抑制生物活性,所有的水样通过加入6NHCl调节pH值为2。然后通过C18Emporedisks(商品型号及产地:JTBaker,Deventer,NL)进行萃取,PAH的回收率为70%——95%。
Dietmar等人研究了采用ELISA方法测定PAH的可行性,并与HPLC测定的结果进行了对比。采用HPLC方法测定的水中主要含有2环和3环的PAH物质(萘、苊、芴、菲、蒽),也包含芘和荧蒽这些化合物。
采用ELISA方法没有发现假阴性(falsenegative)的样品(即测定浓度小于0.2μg/L),但是存在18%假阳性(falsepositive)样品存在(即测定浓度大于0.2μg/L)。
综上所述,尽管目前已发展了多种分离和检测PAH物质的方法,HPLC方法和GC-MS方法是具有普遍应用价值的方法。它们的测量精度高,适于标准化,但往往需要进行复杂的样品处理,检测灵敏度也受限于配套的检测器,对设备的要求较高,随着技术的发展可革新。
酶联免疫分析方法也会引起较大的关注,免疫法对样品处理要求低、设备和操作简单,比现行的方法灵敏度更高,特别适合于基层单位进行简单快速的检测使用以及大批量样品的普检初筛,但因其自身的局限性,重现性和准确定量方面不及HPLC等方法,在实际工作中可将两者结合,实现从初筛到定量的快速准确检测。
