皖仪科技液相色谱测定水质中多环芳烃含量

前言

多环芳烃（简称 PAHs 或 PNA）是一类非常重要的化学三致物（致癌、致畸、致突变）， 因其具有生物难降解性和累积性，所以广泛存在于水体、大气、土壤、生物体等环境中。多环芳烃引起的环境污染越来越引起人们的重视，它已成为世界许多国家的优先监测物。

通过对水样中多环芳烃的检测，可以得到其浓度和种类等信息，根据测定结果，可以评估水体污染程度，制定相应的治理措施。同时，也可以为环境保护和水资源管理提供科学依据。这对于保护水环境，维护人类健康有着重要意义。

本文参考《HJ 498-2009水质 多环芳烃得测定 液液萃取和固相萃取高效液相色谱法》标准中色谱条件，采用皖仪科技高效液相色谱仪LC3300系列配置紫外检测器进行检测。实验结果表明，多环芳烃（以下简称PAHs）在0.1-10.0mg/L浓度范围内具有良好线性关系，线性相关系数均大于0.999，连续进样7次的保留时间重复性小于0.5%，峰面积重复性小于0.8%，测试重复性良好。该方法准确可靠、灵敏度高，适用于饮用水、地下水、地表水、海水、工业废水及生活污水中十六种多环芳烃的测定。十六种多环芳烃（PAHs）包括：萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并 [a]蒽、 䓛、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-c,d]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并 [g,h,i]苝。

关键词：液相色谱；紫外检测器；水质；多环芳烃

1    实验方法

1.1  仪器配置

表1  高效液相色谱系统配置清单 

1.2 测试条件

色谱柱：PAH专用柱 5μm, 4.6×250mm；

柱温：25℃；

流速：1.2 mL/min；

进样方式及进样量：自动10μL进样；  

流动相：乙腈/水=65/35；

洗脱方式：梯度洗脱；

表2  梯度条件

表3  波长事件

1.3 试剂及实验材料

试剂：

乙腈：液相色谱纯，

标准物质：16种多环芳烃混标；

设备：

超声脱气装置；

耗材：

滤膜：0.45μm

1.4 标样制备

16种PAHs标准工作液

分别移取25μL、50μL的16种PAHs标准贮备液于1mL容量瓶中，用乙腈定容，配成16种PAHs浓度分别为5.0mg/L、10.0 mg/L的标准系列溶液，现用现配。分别移取50μL、100μL的16种PAHs浓度10.0 mg/L标准液于1mL容量瓶中，用乙腈定容，配成16种PAHs浓度分别为0.5mg/L、1.0 mg/L的标准系列溶液，现用现配。移取20μL的16种PAHs浓度5.0 mg/L标准液于1mL容量瓶中，用乙腈定容，配成16种PAHs浓度为0.1mg/L的标准溶液。

2    结果与讨论

2.1 系统适用性

取浓度5.0mg/L16种PAHs标准工作液，按照1.2的测试条件进样分析，记录峰面积，观察5.0mg/L16种PAHs标准溶液出峰前后有无杂质峰干扰，结果见图1。

图1 16种PAHs标准品(5.0mg/L)色谱图

说明：由图及数据可见，峰型对称，分离度均大于1.5，分离良好，符合要求。

2.2 标准曲线

取浓度0.1mg/L，0.5mg/L，1.0mg/L，5.0mg/L，10.0mg/L16种PAHs标准工作液，按照1.2的测试条件进样分析，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，采用外标法建立工作曲线。结果如图2至图17所示。16种PAHs在0.1-10.0mg/L浓度范围内线性相关系数R值均大于0.999，具有良好线性符合实验要求。

图2 萘标准曲线图

图3 苊标准曲线图

图4 芴标准曲线图

图5 二氢苊标准曲线图

图6 菲标准曲线图

图7 蒽标准曲线图

图8 荧蒽标准曲线图

图9 芘标准曲线图

图10 䓛标准曲线图

图11 苯并[a]蒽标准曲线图

图12 苯并[b]荧蒽标准曲线图

图13 苯并[k]荧蒽标准曲线图

图14 苯并[a]芘标准曲线图

图15 二苯并[a,h]蒽标准曲线图

图16 苯并[g,h,i]苝标准曲线图

图17 茚并[1,2,3-cd]芘标准曲线图

2.3 重复性试验

取浓度5.0mg/L16种PAHs标准工作液，按照1.2的测试条件分别连续进样测定7次，重复性色谱图如图18所示，根据测试结果可得，对浓度（5.0mg/L）的保留时间重复性小于0.5%，峰面积重复性小于0.8%，测试重复性良好说明皖仪LC3300系列高效液相色谱仪具有良好的精密度。

图18 16种PAHs标准品(5.0mg/L)重复性叠加谱图(n=7)

2.4 检测限

取浓度0.02mg/L16种PAHs标准工作液,按照1.2的测试条件进样分析,出峰色谱图见图19，根据S/N=3计算检出限，得出此方法16种PAHs的仪器检出限见表4。实验结果满足标准要求。

图19 16种PAHs标准品(0.02mg/L)标准谱图

表4 16种PAHs标准品(0.02mg/L)仪器检出限

2.5 注意事项

1.部分多环芳烃属于强致癌物，操作时应按照规定要求佩戴防护器具，避免接触衣服和皮肤，标准溶液的配制应在通风柜内进行操作，检测后的残渣残液应做妥善的安全处理。

2.标准溶液用乙腈稀释定容。若用标准品说明书推荐的二氯甲烷甲醇混合溶液稀释定容出峰效果不好。

3.波长事件表中时间的更改根据实际出峰时间调整。

3. 结论

本文使用皖仪科技LC3300系列高效液相色谱仪对水中的16种PAHs进行了检测，结果表明在在0.1-10.0mg/L浓度范围内具有较好的线性关系，线性相关系数均大于0.999，连续7次进样保留时间RSD%均小于0.5%，峰面积RSD%均小于0.8%，系统精密度良好。该方法准确可靠，灵敏度高，可用于水质中16种PAHs含量的测定。