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HPLC法检测土壤中的16种多环芳烃摘要：本文依据《土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法》新标准的测定方法对土壤中16种多环芳烃进行了测定。
该方法采用超声波萃取方法提取土壤样品中多环芳烃，萃取液用硅胶柱方式净化，浓缩定容后，用配备了紫外/荧光检测器的高效液相色谱仪检测。
最低定量限在0.16~3.39 μg/kg之间，平均回收率在71.2%~103%之间，相对标准偏差在6.1%~13.8%之间。
关键词：农残超高效液相色谱仪三重四极杆质谱仪多环芳烃(PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环结构的化合物，是煤、石油、煤焦油等有机化合物的热解或不完全燃烧产物，具有致畸、致癌、致突变和生物难降解的特性，是目前国际上关注的一类持久性有机污染物(POPs). 多环芳烃性质稳定，极易吸附在固体颗粒物上，在环境中难降解，可在生物体内蓄积。
多环芳烃在环境中虽是微量的，但分布广，人们通过大气、水、食品、吸烟等途径摄取，是人类癌症的重要起因。
多环芳烃的提取方法目前主要有索氏提取法、超声提取法、超临界流体萃取、微波辅助萃取、加压流体萃取等方法。
目前，多环芳烃的监测技术应用最广的分析方法是色谱法，常用的有气相色谱法和液相色谱法。
高效液相色谱具有选择性好、灵敏度高的优点，应用最为普遍，已成为分析多环芳烃的首选方法。
河南省环境监测中心站编制了《土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法》新标准的意见征询稿，本文采用此稿方法，测定了土壤中16种多环芳烃的含量。
该方法采用超声波萃取方法提取土壤样品中多环芳烃，萃取液用硅胶柱方式净化，浓缩定容后，用配备了紫外/荧光检测器的高效液相色谱仪检测。
1. 实验部分1.1 试剂乙腈、正己烷、二氯甲烷、丙酮为液相色谱纯级别；多环芳烃标准贮备液：含十六种多环芳烃的乙腈溶液，包括萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、屈、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、茚并[1,2,3-c,d]芘，浓度为1000 μg/mL。
方法验证报告项目名称：土壤和沉积物多环芳烃的测定方法名称：HJ805-2016《土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱/质谱法》报告编写人：参加人员：审核人员：报告日期：1 实验室基本情况1.1 人员情况实验室检测人员已通过标准《土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱质谱法》HJ805-2016的培训，熟知标准内容、检测方法及样品数据采集和处理等，考核合格，得到公司技术负责人授权上岗。
1.2 检测仪器/设备情况1.3 检测用试剂情况1.4 环境设施和条件情况实验室具有检定合格的温湿度计，环境可以控制在标准要求范围内，满足检测环境条件。
另外实验室配备了洗眼器、喷淋设施、护目镜、灭火器等安全防护措施，符合实验室安全内务的要求。
2 方法简介2.1方法原理土壤或沉积物中的多环芳烃采用加压流体萃取，根据样品基体干扰情况，选择凝胶渗透色谱对提取液净化、浓缩、定容，经气相色谱分离、质谱检测。
通过与标准物质质谱图、保留时间、碎片离子质荷比及其丰度比较进行定性、内标法定量。
2.2样品采集与保存按照HJ/T 166的相关规定进行土壤样品的采集与保存。
按照GB 17378.3 的相关规定采集沉积物样品。
样品采集后，应与洁净磨口棕色玻璃瓶中保存，运输过程中应4℃以下冷藏、密封、避光保存。
若不能及时分析，可应4℃以下冷藏、密封、避光保存，保存10d。
2.3 样品制备将样品置于搪瓷托盘中，除去枝棒、叶片、石子等异物，混匀样品。
称取20.00g新鲜样品进行脱水，加入适量粒状硅藻土，脱水研磨。
将制备好的样品装入加压流体萃取池中，加入适量替代物标准溶液后上机萃取，收集萃取液。
将提取液转移至浓缩容器中，用平行浓缩仪浓缩至2ml，加入5ml正己烷继续浓缩至2ml，重复操作1-2次。
若提取液中存在明显水分需在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉，加入适量无水硫酸钠，将提取液过滤至浓缩器皿中。
再用少量丙酮：正己烷（1:1）洗涤提取容器3次，洗涤液并入漏斗中过滤，最后再用少量丙酮：正己烷（1:1）冲洗漏斗，全部收集至浓缩器皿中，，若提取液颜色较深，则用铜粉脱硫后待浓缩。
XX公司作业指导书土壤和沉积物石油烃（C10-C40）的测定气相色谱法修订页1编制依据本方法依据《土壤和沉积物石油烃（C10-C40）的测定气相色谱法》（HJ 1021-2019）编制。
2适用范围本标准规定了测本标准规定了测本标准规定了测本标准规定了测土壤和沉积物中石油烃（C10 -C40）的气相色谱法。
本标准适用于本标准适用于本标准适用于土壤和沉积物中石油烃（C10 -C40）的测定。
当取样量为10.0 g，定容体积为1.0 ml，进样体积为1.0 µl 时，本标准测定石油烃（C10 -C40）的方法检出限为6 mg/kg，测定下限为24 mg/kg。
3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1石油烃（C10-C40）petroleum hydrocarbons（C10-C40）在本标准规定的条件下，能够被正己烷（或正己烷-丙酮）提取且不被硅酸镁吸附，在气相色谱图上保留时间介于正癸烷（包含）与正四十烷（包含）之间的有机化合物。
4方法原理土壤和沉积物中的石油烃（C10-C40）经提取、净化、浓缩、定容后，用带氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪检测，根据保留时间窗定性，外标法定量。
5试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的不含目标物的纯水。
5.1 正己烷（C6H14）：HPLC 级。
5.2 丙酮（C3H6O）：HPLC 级。
5.3 二氯甲烷（CH2Cl2）：HPLC 级。
5.4 正己烷-丙酮混合溶剂：1+1。
5.5 正己烷-二氯甲烷混合溶剂：1+1。
5.6 无水硫酸钠（Na2SO4）。
在450℃下灼烧 4 h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器中保存。
5.7 硅藻土：0.60 mm ~0.85 mm （30 目~20 目）。
在450℃下灼烧 4 h，冷却后装入磨口玻璃瓶中，置于干燥器中保存。
5.8 硅镁型吸附剂：层析级，0.15 mm~0.25 mm（100 目~60 目）。
土壤和沉积物多环芳烃类的测定气相色谱(一)目标化合物定性按照标准物质各组分的保留时光和标准质谱图相比较等手段举行定性。
(二)定量计算 1.用平均相对响应因子建立校准曲线标准系列第i点中月标物(或替代物)的相对响应因子RRFi，根据公式(1)举行计算。
式中Ai——标准系列中第i点目标物(或替代物)定量离子的响应值； AISi——标准系列中第i点目标物(或替代物)相对应内标定量离子的响应值； pIS——标准系列中内标物的质量浓度；pi——标准系列中第i点目标物(或替代物)的质量浓度。
目标物(或替代物)的平均相对响应因子根据公式(2)举行计算。
式中n—标准系列点数。
2.样品中目标物(或替代物)质量浓度的计算当目标物(或替代物)采纳平均响应因子举行校及时，样品中日标物(或替代物)的质量浓度pex(ug/L)按公式(3)举行计算。
式中Ax——目标物(或替代物)定量离子的响应值； AIS——与目标物(或替代物)相对应内标定量离子的响应值； pIS——内标物的质量浓度，ug/L。
3.终于样品中化合物的含量wi(mg/kg)根据下式举行计算：式中pi——由校准曲线计算所得目标化合物的质量浓度，mg/L； V——试样定容体积，mL； m——试样质量(湿重)，%； wdm——试样干物质质量分数，%。
八、质量保证和质量控制 (1)空白试验。
每批次样品(不超过20个样品)起码应做一个试验室空白，空白中目标化合物质量浓度均应低于办法检出限，否则应查找缘由，至试验室空白检验合格后，才干继续举行样品分析。
(2)每批样品分析之前或24h之内，需举行仪器性能检查，测定校精确认标准样品()和空白样品。
(3)校准曲线。
每批样品应绘制校准曲线。
内标法定量时，内标峰面积应不低于校准曲线内标峰面积的±50%，各目标化合物平均响应因子的相对标准偏差不超过15%，否则应重新绘制校准曲线。
每20个样品或每批次(少于20个样品/批)应分析一个曲线中间质量浓度点标准溶液，其测定结果与初始曲线在该点测定质量浓度的相对偏差应不超过20%，否则应查找缘由，重新绘制校准曲线。
土壤和沉积物多环芳烃的测定
土壤和沉积物中多环芳烃（PAHs）的测定是环境科学和土壤化
学领域的重要研究内容。
多环芳烃是一类含有两个或两个以上苯环
的有机化合物，它们通常是石油和其他有机物的燃烧产物，也可以
通过其他工业过程而排放到环境中。
这些化合物对人类健康和环境
都具有潜在的危害，因此对其在土壤和沉积物中的测定具有重要意义。
测定多环芳烃的方法包括物理化学分离和分析化学检测两个方面。
常用的物理化学分离方法包括超声提取、加速溶剂提取、热解
吸等，这些方法可以有效地从土壤和沉积物中提取出多环芳烃。
而
分析化学检测方法则包括气相色谱-质谱联用（GC-MS）和高效液相
色谱-荧光检测器（HPLC-FLD）等，这些方法可以对提取的样品进行
定性和定量分析。
在进行多环芳烃测定时，需要考虑到样品的预处理、提取效率、分析方法的选择、标准曲线的建立等因素。
此外，还需要考虑到潜
在的干扰物质以及对环境样品的特殊性要求，如土壤和沉积物中可
能存在的有机质、矿物质等成分，这些都可能影响到多环芳烃的提
取和分析结果。
另外，多环芳烃的测定结果需要与相关的环境标准和法规进行比较，以评估土壤和沉积物中多环芳烃的污染程度，并为环境保护和污染治理提供科学依据。
因此，在进行多环芳烃的测定时，需要综合考虑样品特性、分析方法、质量控制等多个方面的因素，以确保获得准确可靠的分析结果。
目次前言 (ii)1适用范围 (1)2规范性引用文件 (1)3方法原理 (1)4试剂和材料 (1)5仪器和设备 (3)6样品 (3)7分析步骤 (5)8结果计算与表示 (7)9精密度和准确度 (9)10质量保证和质量控制 (9)11废物处理 (9)12注意事项 (10)附录A（规范性附录）方法的检出限和测定下限 (11)附录B（资料性附录）目标化合物的测定参考参数 (12)附录C（资料性附录）方法的精密度和准确度 (13)ii前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，保护环境，保障人体健康，规范土壤和沉积物中多环芳烃的测定方法，制定本标准。
本标准规定了测定土壤和沉积物中16种多环芳烃的气相色谱-质谱法。
本标准为首次发布。
本标准的附录A为规范性附录，附录B和附录C为资料性附录。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。
本标准主要起草单位：河南省环境监测中心。
本标准验证单位：河南省环境科学研究院、新乡市环境监测站、郑州市环境监测站、开封市环境监测站、中国地质科学院水文地质环境地质研究所、河南省环境监测中心。
本标准环境保护部2016年6月24日批准。
本标准自2016年8月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
土壤和沉积物多环芳烃的测定气相色谱-质谱法警告：实验中所用有机溶剂和标准物质为有毒有害物质，标准溶液配制及样品前处理过程应在通风橱中进行；操作时应按规定佩戴防护器具，避免直接接触皮肤和衣物。
1适用范围本标准规定了测定土壤和沉积物中多环芳烃的气相色谱-质谱法。
本标准适用于土壤和沉积物中16种多环芳烃的测定，目标物包括：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、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。
当取样量为20.0g，浓缩后定容体积为1.0ml时，采用全扫描方式测定，目标物的方法检出限为0.08mg/kg~0.17mg/kg，测定下限为0.32mg/kg~0.68mg/kg。
土壤和沉积物中多环芳烃的测定的前处理方法1 方法原理土壤或沉积物中的多环芳烃采用适合的萃取方法提取，根据样品基体干扰情况选择合适的净化方法对提取液净化、浓缩、定容，经气相色谱分离、质谱检测。
通过与标准物质质谱图、保留时间、碎片离子质荷比及其丰度比较进行定性，内标法定量。
参考标准：HJ 805-2016。
2 仪器及设备研磨仪（用于土壤的研磨）；索氏提取器；浓缩装置：氮吹仪或减压浓缩装置；固相萃取装置；一般实验室常用仪器及设备。
3 样品的采集与保存土壤样品按照HJ/T 166的相关要求采集和保存，沉积物样品按照GB17378.3的相关要求采集和保存。
样品应于洁净的磨口棕色玻璃瓶中保存。
运输过程中应密封、避光、4℃以下冷藏。
若不能及时分析，应于4℃以下冷藏、避光、密封保存，保存时间为10天。
4 样品的制备将所采土壤或沉积物样品置于搪瓷或玻璃托盘中，除去枝棒、叶片、石子等异物，充分混匀。
称取20g新鲜样品进行脱水，加入适量无水硫酸钠，掺拌均匀，经研磨仪研磨成细粒状。
在本步骤中传统方法一般采用人工研磨，研磨颗粒较粗，并且样品间及实验人员间操作差异比较大。
我公司推出的HMM-400A球型研磨仪双研磨平台同时进行研磨，出样尺寸可达微米级。
同时精确的参数设定能保证样品间操作的一致性。
是替代手工研磨，提高实验效率的最佳仪器。
5 提取在准备好的土壤或沉积物样品中加入80微升替代物中间液，将全部样品小心转入纸质套筒中，将纸质套筒置于索氏提取器回流管中，在圆底溶剂瓶中加入100ml丙酮-正己烷混合溶剂，提取16h-18h，回流速度控制在每小时4次-6次。
收集提取液。
如果提取液存在明显水分，需要过滤和脱水。
在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜，加入约5g无水硫酸钠，将提取液过滤至浓缩器皿中。
再用少量丙酮-正己烷混合溶剂洗涤提取容器3次，洗涤液并入漏斗中过滤，最后再用少量丙酮-正己烷混合溶剂冲洗漏斗，全部收集至浓缩器皿中，待浓缩。
土壤和沉积物中多环芳烃的分析方法
1.目的
本SOP规定了土壤和沉积物中多环芳烃类的分析过程。
2.范围
适用于实验室土壤和沉积物中十六种多环芳烃分析测
试项目。
3.规范性引用文件
EPA method8270d半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法美国环保署方法
HJ350-2007土壤中半挥发性有机物的测定气相色谱-质谱法展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)附录D
HJ613土壤干物质和水分的测定重量法
4.方法原理
土壤和沉积物中的多环芳烃（PAHs）采用索氏提取，提取液经过浓缩、硅胶柱净化后，进气相色谱-质谱联用仪（GC/MS）检测，根据保留时间、质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。
5.干扰和消除
样品采集、贮存和处理过程中受热、臭氧、氮氧化物、紫外光都会引起多环芳烃的降解，需要密闭、低温、避光保存。
6.试剂和材料
6.1二氯甲烷：农残极，DUKSAN。
6.2正己烷：农残极，DUKSAN。
6.3丙酮：农残极，DUKSAN。
6.4PAHs标准溶液：16种多环芳烃类标准贮备液（A，溶剂为壬烷），ρ=10μg/ml。
包括萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（ghi）苝、茚并（1,2,3-cd）芘，用正己烷稀释到1μg/ml作为工作溶液。
6.5PAHs净化标：萘-d8、苊烯-d10、菲-d10、荧蒽-d10、芘-d10、苯并(a)芘-d12、苯并(g,h,i)芘-d12混合溶液（A，溶剂为壬烷），ρ=10μg/ml，用正己烷稀释到1μg/ml作为工作溶液样品提取前加入，用于气质分析的定量。
6.6PAHs进样标：苯并(a)蒽-D12溶液（A，溶剂为壬烷），ρ=10μg/ml，用正己烷稀释到1μg/ml作为工作溶液上机测试前加入，用于跟踪样品前处理、分析过程的回收率。
6.7混合溶液1：1/1（V/V）二氯甲烷/丙酮混合溶液。
6.8混合溶液2：85/15（V/V）正己烷/二氯甲烷混合溶液。
6.9石英纤维滤筒
对0.5μm标准粒子的截留效率不低于99.9%，使用前在烘箱中于450℃加热4h以上，冷却，密封保存。
6.10石英砂：40~100目，使用前在烘箱中于450℃加热4h以上，冷却，密封保存。
6.11硅胶柱：500mg/6ml，silicycle。
6.12氮气：纯度≥99.999%。
7.仪器和设备
7.1气相色谱质谱联用仪：日本电子JMS-Q1000GC，气相色谱：Agilent7890A
7.2色谱柱：DB-5MS(30m×0.25mm×0.25µm)毛细管柱
7.3氦气：纯度≥99.999%
7.4分析天平：ML204、MP5002
7.5研钵：陶瓷
7.6恒温干燥箱：PHG-9141A
7.7索氏提取器：200ml、300ml
7.8加热套：98-1-B型电子调温加热套
7.9旋转蒸发装置：EYELA，N-1000型，RE-52AA
7.10SPE装置：SUPELCO，24管，防交叉污染型
7.11氮吹仪：SE812型
7.12微型涡旋混合器：WH-90A
7.13微量注射器：SGE
7.14容量瓶：10ml
8.样品的采集、保存
8.1样品采集
采集有代表性的土壤或沉积物样品，保存在事先清洗洁净并用有机溶剂处理不存在干扰物的磨口棕色玻璃瓶中。
运输过程中应密封避光、冷藏保存，途中避免干扰引入或样品的破坏，尽快运回实验室进行分析。
8.2样品的保存
如暂不能分析应在4℃下冷藏保存，保存时间为10d。
9.试样的制备
9.1样品的准备
9.1.1需要风干的样品放在事先用有机溶剂清洗过的金属盘中，在室温下避光、干燥。
9.1.2每隔2~3日称量一次样品重量，并记录样品减重，直到减重小于2%时，风干结束。
9.1.3风干的样品，除去枝棒、叶片、石子等异物，将所采全部样品完全混匀后，将样品粉碎，过60目标准分样筛。
9.1.4将筛过的样品放入棕色广口瓶中保存。
9.2含水率的测定
准确称取适量样品，参照HJ613测定样品的含水率。
9.3样品的提取
将准确称取风干过筛后的样品（一般20g左右），转移至玻璃纤维滤筒中，添加50μL PAHs净化标（6.5）后，将滤筒放入索氏提取器中，用300mL二氯甲烷和丙酮（1/1，V/V）的混合溶液（6.7）以每小时回流不少于4次的速度连续提取16~24h。
9.4样品浓缩
索氏提取结束后，将平底烧瓶接入旋转蒸发仪旋蒸浓缩，温度控制在45℃以下浓缩至0.5~2mL，加入20mL正己烷继续旋蒸，将溶剂完全转为正己烷，浓缩至1mL以下，关闭旋蒸仪，释放真空，取下平底烧瓶，盖上瓶盖，准备进行净化处理。
9.5样品的净化
9.5.1SPE固相萃取装置废液收集池清洗
每次使用前分别用丙酮、二氯甲烷和正己烷冲洗废液收集池内壁，冲洗后打开真空泵使废液被抽到废液瓶中。
9.5.2硅胶小柱活化
将SPE小柱安装后用移液枪吸取5mL正己烷和二氯甲烷（85/15，V/V）的混合溶液（6.8）加到小柱中，1min后旋开流量控制阀，待溶剂流干前继续添加正己烷10mL（每次2mL），溶剂不能完全抽干，留少许溶剂关闭流量控制阀。
9.5.3样及洗脱
把刻度离心管放入固相萃取装置中，将浓缩后的样品用玻璃滴管转移至小柱中，用正己烷冲洗容器内壁三次并全部转移至小柱中，停留1min后打开流量控制阀开关，待溶剂流干前加入5mL正己烷和二氯甲烷（85/15，V/V）的混合溶液（6.8）洗脱，样品及洗脱溶剂流出速度不宜过快也不宜过慢，保证流速在1滴/s，待溶剂流干后打开真空泵抽干小柱。
9.6氮吹、制样
将洗脱液氮吹至0.5mL，在样品中加入50μL PAHs进样标（6.6），涡旋混匀后，用移液枪将样品转入样品瓶中，贴附标签，待测。
10.仪器分析与结果计算
详见其他
11.结果表示
测定结果保留三位有效数字。
12.精密度和准确度
在石英砂中加入250ng(25μL，10μg/ml)PAHs标准溶液，其中1份空白，3份加标样品。
在石英砂中加入10ng（10μL，
1μg/ml PAHs）标准溶液，其中1份空白，3份加标样品。
加标后放置过夜。
经过提取、净化、浓缩、分析过程，除菲其他PAHs的均加标回收率范围在60.5~119%之间，加标回收率均满足标准中的要求；精密度范围在0.1~5.9%之间与标准中结果相当。
13.质量控制和质量保证
13.1实验室空白：每批次样品至少带一个实验室空白。
13.2平行测定：每批样品要有10%进行平行双样测定，平行测定结果偏差小于25%。
13.3分析内标
标准曲线核查的内标与曲线中间点的内标比较，样品的内标与同批标准曲线的内标比较，保留时间变化不超过10s，峰面积变化-50%~100%。
13.4分析替代物的控制范围
经过提取、净化、浓缩、分析过程，萘-d8、苊烯-d10、菲-d10、荧蒽-d10、芘-d10、苯并(a)芘-d12、苯并(g,h,i)
芘-d12回收率不得小于40%。
13.5有证标准物质测定
实验室每批样品要有10%进行有证标准物质测定，并与标准物质证书结果进行比较。
14.废物的处理
实验室应遵守相关规定，避免废物排放对周边环境的污染。
含多环芳烃的废液及废物统一收集，送交有资质单位进行处理。
