中華人民共和國國家環境保護標準土壤和沉積物多環芳烴的測定高效液相色譜法Soilandsediment—Determinationofpolycyclicaromatichydo 發布 1適用范圍 12規范性引用文件 13方法原理 4試劑和材料 5儀器和設備 2 37分析步驟 48結果計算與表示 79精密度和準確度 810質量保證和質量控制 811廢物處理 9附錄A(規范性附錄)方法的檢出限和測定下限 附錄B(資料性附錄)方法的精密度和準確度 為貫徹《中華人民共和國環境保護法》,保護環境，保障人體健康，規范土壤和沉積物中多環芳烴的測定方法，制定本標準。本標準規定了土壤和沉積物中多環芳烴類化合物的高效液相色譜法。本標準為首次發布。本標準的附錄A為規范性附錄，附錄B為資料性附錄。本標準由環境保護部科技標準司組織制訂。本標準主要起草單位：河南省環境監測中心。本標準驗證單位：中國地質科學院水文地質環境地質研究所、鄭州市環境保護監測中心站、開封市環境監測站、洛陽市環境監測站、新鄉市環境監測站。本標準環境保護部2016年2月1日批準。本標準自2016年3月1日起實施。本標準由環境保護部解釋。1土壤和沉積物多環芳烴的測定高效液相色譜法警告：部分多環芳烴屬于強致癌物，操作時應按規定要求佩戴防護器具，避免接觸皮膚和衣服。溶液配制及樣品預處理過程應在通風櫥內操作。1適用范圍本標準規定了測定土壤和沉積物中多環芳烴的高效液相色譜法。本標準適用于土壤和沉積物中16種多環芳烴的測定，包括萘、范烯、范、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[a]蒽、菌、苯并[b]熒蒽、苯并[K]熒蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[gh,]花、茚并[1,2,3-c,d]芘。當取樣量為10.0g,定容體積為1.0ml時，用紫外檢測器測定16種多環芳烴的方法檢出限為3~5μg/kg,測定下限為12～20μg/kg;用熒光檢測器測定16種多環芳烴的方法檢出限為0.3～0.5μg/kg,2規范性引用文件本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB17378.3海洋監測規范第3部分：樣品采集、貯存與運輸GB17378.5海洋監測規范第5部分：沉積物分析HJ/T166土壤環境監測技術規范3方法原理土壤和沉積物樣品中的多環芳烴用合適的萃取方法(索氏提取、加壓流體萃取等)提取，根據樣品基體干擾情況采取合適的凈化方法(硅膠層析柱、硅膠或硅酸鎂固相萃取柱等)對萃取液進行凈化、濃縮、定容，用配備紫外/熒光檢測器的高效液相色譜儀分離檢測，以保留時間定性，外標法定量。4試劑和材料除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑和實驗用水。4.3二氯甲烷(CH?Cl?):HPLC級。4.5丙酮-正己烷混合溶液：1+1。2用丙酮(4.4)和正己烷(4.2)按1:1的體積比混合。4.6二氯甲烷-正己烷混合溶液：2+3。用二氯甲烷(4.3)和正己烷(4.2)按2:3的體積比混合。4.7二氯甲烷-正己烷混合溶液：1+1。用二氯甲烷(4.3)和正己烷(4.2)按1:1的體積比混合。4.8多環芳烴標準貯備液：p=100～2000mg/L。購買市售有證標準溶液，于4℃下冷藏、避光保存，或參照標準溶液證書進行保存。使用時應恢復至室溫并搖勻。4.9多環芳烴標準使用液：p=10.0～200mg/L。移取1.0ml多環芳烴標準貯備液(4.8)于10ml棕色容量瓶，用乙腈(4.1)稀釋并定容至刻度，搖勻，轉移至密實瓶中于4℃下冷藏、避光保存。4.10十氟聯苯(C??F?o):純度為99%。替代物，亦可采用其他類似物。4.11十氟聯苯貯備溶液：p=1000mg/L。稱取十氟聯苯(4.10)0.025g(精確到0.001g),用乙腈(4.1)溶解并定容至25ml棕色容量瓶，搖勻，轉移至密實瓶中于4℃下冷藏、避光保存。或購買市售有證標準溶液。4.12十氟聯苯使用液：p=40μg/ml。移取1.0ml十氟聯苯貯備溶液(4.11)于25ml棕色容量瓶，用乙腈(4.1)稀釋并定容至刻度，搖勻，轉移至密實瓶中于4℃下冷藏、避光保存。4.13干燥劑：無水硫酸鈉(Na?SO?)或粒狀硅藻土置于馬弗爐中400℃烘4h,冷卻后置于磨口玻璃瓶中密封保存。4.14硅膠：粒徑75～150μm(200～100目)。使用前，應置于平底托盤中，以鋁箔松覆，130℃活化至少16h。4.15玻璃層析柱：內徑約20mm,長10～20cm,帶聚四氟乙烯活塞。4.16硅膠固相萃取柱：1000mg/6ml。4.17硅酸鎂固相萃取柱：1000mg/6ml。4.18石英砂：粒徑150～830μm(100～20目),使用前須檢驗，確認無干擾。4.19玻璃棉或玻璃纖維濾膜：在馬弗爐中400℃烘1h,冷卻后置于磨口玻璃瓶中密封保存。4.20氮氣：純度≥99.999%。5儀器和設備5.1高效液相色譜儀：配備紫外檢測器或熒光檢測器，具有梯度洗脫功能。5.2色譜柱：填料為ODS(十八烷基硅烷鍵合硅膠),粒徑5μm,柱長250mm,內徑4.6mm的反相色譜柱或其他性能相近的色譜柱。5.3提取裝置：索氏提取器或其他同等性能的設備。5.4濃縮裝置：氮吹濃縮儀或其他同等性能的設備。5.5固相萃取裝置。5.6一般實驗室常用儀器和設備。36樣品6.1樣品的采集與保存按照HJ/T166的相關要求采集和保存土壤樣品，按照GB17378.3的相關要求采集和保存沉積物樣品。樣品應于潔凈的棕色磨口玻璃瓶中保存，運輸過程中應避光、密封、冷藏。如不能及時分析，應于4℃以下冷藏、避光和密封保存，保存時間為7d。6.2水分的測定土壤樣品干物質測定按照HJ613執行，沉積物樣品含水率按照GB17378.5執行。除去樣品中的枝棒、葉片、石子等異物，稱取樣品10g(精確到0.01g),加入適量無水硫酸鈉(4.13),研磨均化成流沙狀。如果使用加壓流體提取，則用粒狀硅藻土(4.13)脫水。將制備好的試樣放入玻璃套管或紙質套管內，加入50.0μl十氟聯苯使用液(4.12),將套管放入索氏提取器中。加入100ml丙酮-正己烷混合溶液(4.5),以每小時不小于4次的回流速度提取16～18h。在玻璃漏斗上墊一層玻璃棉或玻璃纖維濾膜(4.19),加入約5g無水硫酸鈉(4.13),將提取液過濾到濃縮器皿中。用適量丙酮-正己烷混合溶液(4.5)洗滌提取容器3次，再用適量丙酮-正己烷混合溶液(4.5)沖洗漏斗，洗液并入濃縮器皿。氮吹濃縮法：開啟氮氣至溶劑表面有氣流波動(避免形成氣渦),用正己烷(4.2)多次洗滌氮吹過程中已經露出的濃縮器壁，將過濾和脫水后的提取液濃縮至約1ml。如不需凈化，加入約3ml乙腈(4.1),再濃縮至約1ml,將溶劑完全轉化為乙腈。如需凈化，加入約5ml正己烷并濃縮至約1ml,重復此濃縮過程3次，將溶劑完全轉化為正己烷，再濃縮至約1ml,待凈化。(1)硅膠柱制備在玻璃層析柱(4.15)的底部加入玻璃棉(4.19),加入10mm厚的無水硫酸鈉(4.13),用少量二氯甲烷(4.3)進行沖洗。玻璃層析柱上置一玻璃漏斗，加入二氯甲烷(4.3)直至充滿層析柱，漏斗內存留部分二氯甲烷，稱取約10g硅膠(4.14)經漏斗加入層析柱，以玻璃棒輕敲層析柱，除去氣泡，使硅膠填實。放出二氯甲烷，在層析柱上部加入10mm厚的無水硫酸鈉(4.13)。層析柱示意圖見圖1。(2)凈化用40ml正己烷(4.2)預淋洗層析柱，淋洗速度控制在2ml/min,圖1層析柱示意圖4在頂端無水硫酸鈉暴露于空氣之前，關閉層析柱底端聚四氟乙烯活塞，棄去流出液。將濃縮后的約1ml提取液(6.3.3)移入層析柱，用2ml正己烷(4.2)分3次洗滌濃縮器皿，洗液全部移入層析柱，在頂端無水硫酸鈉暴露于空氣之前，加入25ml正己烷(4.2)繼續淋洗，棄去流出液。用25ml二氯甲烷-正己烷混合溶液(4.6)洗脫，洗脫液收集于濃縮器皿中，用氮吹濃縮法(或其他濃縮方式)將洗脫液濃縮至約1ml,加入約3ml乙腈(4.1),再濃縮至1ml以下，將溶劑完全轉換為乙腈，并準確定容至1.0ml待測。凈化后的待測試樣如不能及時分析，應于4℃下冷藏、避光、密封保存，30d內完成分析。6.3.4.2固相萃取柱凈化(填料為硅膠或硅酸鎂)用固相萃取柱(4.16或4.17)作為凈化柱，將其固定在固相萃取裝置(5.5)上。用4ml二氯甲烷(4.3)沖洗凈化柱，再用10ml正己烷(4.2)平衡凈化柱，待柱充滿后關閉流速控制閥浸潤5min,打開控制閥，棄去流出液。在溶劑流干之前，將濃縮后的約1ml提取液(6.3.3)移入柱內，用3ml正己烷(4.2)分3次洗滌濃縮器皿，洗液全部移入柱內，用10ml二氯甲烷-正己烷混合溶液(4.7)進行洗脫，待洗脫液浸滿凈化柱后關閉流速控制閥，浸潤5min,再打開控制閥，接收洗脫液至完全流出。用氮吹濃縮法(或其他濃縮方式)將洗脫液濃縮至約1ml,加入約3ml乙腈(4.1),再濃縮至1ml以下，將溶劑完全轉換為乙腈，并準確定容至1.0ml待測。凈化后的待測試樣如不能及時分析，應于4℃下冷藏、避光、密封保存，30d內完成分析。6.4空白試樣制備用石英砂(4.18)代替實際樣品，按照與試樣的制備(6.3)相同步驟制備空白試樣。7分析步驟7.1儀器參考條件進樣量：10μl.柱溫：35℃。流速：1.0ml/min。流動相A:乙腈；流動相B:水(表1)。表1梯度洗脫程序時間/min0800檢測波長：根據不同待測物的出峰時間選擇其紫外檢測波長、最佳激發波長和最佳發射波長，編制波長變換程序。16種多環芳烴在紫外檢測器上對應的最大吸收波長及在熒光檢測器特定條件下的最佳激發和發射波長見表2。5表2目標物對應的紫外檢測波長和熒光檢測波長最大紫外吸收波長吸收波長發射波長λ1萘23范4芴5菲6蒽7熒蒽8芘9苯并[a]蒽菌苯并[b]熒蒽苯并[k]熒蒽二苯并[a,h]蒽注：熒光檢測器不適用于范烯和十氟聯苯的測定。7.2.1校準曲線的繪制分別量取適量的多環芳烴標準使用液(4.9),用乙腈(4.1)稀釋，制備至少5個質量濃度點的標準系列，多環芳烴的質量濃度分別為0.04μg/ml、0.10μg/ml、0.50μg/ml、1.00μg/ml和5.00μg/ml(此為參考質量濃度),同時取50.0μl十氟聯苯使用液(4.12),加入至標準系列中任一質量濃度點，十氟聯苯的質量濃度為2.00μg/ml,貯存于棕色進樣瓶中，待測。由低質量濃度到高質量濃度依次對標準系列溶液進樣，以標準系列溶液中目標組分質量濃度為橫坐標，以其對應的峰面積(峰高)為縱坐標，建立校準曲線。校準曲線的相關系數≥0.995,否則重新繪制校準曲線。7.2.2標準樣品的色譜圖圖2和圖3為在本標準推薦的儀器條件下，16種多環芳烴的色譜圖。63.004.005.006.007.008.009.0010.0011.0012.0013.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.0021.0022.0023.0024.00125.026.002圖216種多環芳烴紫外檢測器色譜圖品圖316種多環芳烴熒光檢測器色譜圖7.3.1試樣測定按照與繪制校準曲線相同的儀器分析條件(7.1)進行測定。7.3.2空白試驗按照與試樣測定相同的儀器分析條件(7.1)進行空白試樣(6.4)的測定。7m樣品量(濕重),kg;8.2.2沉積物樣品中多環芳烴的含量(μg/kg),按照式(2)進行計算。m樣品量(濕重),kg;8.2.3十氟聯苯的回收率(%),按照式(3)進行計算。89精密度和準確度9.1精密度6家實驗室分別對目標化合物含量為1～10μg/kg、5～100μg/kg、10～200μg/kg的統一樣品進行6次重復測定：實驗室內相對標準偏差分別為4.3%～15%、4.1%～14%、4.1%～12.3%;實驗室間相對標準偏差分別為9.7%～22%、6.2%～12%、4.2%～13%;重復性限范圍分別為0.3～5.6μg/kg、2.2～28μg/kg、9.2準確度6家實驗室分別以土壤和沉積物為基質進行了樣品加標回收率測定，加標質量濃度水平為100~200μg/kg,每個樣品重復測定6次，加標回收率分別為59.3%～98.7%,57.4%～91.9%,加標回收率最終值分別為69.5%±13.1%～92.5%±14.9%,70.3%±17.4%～90.9%±4.3%。精密度和準確度結果統計見附錄B。10質量保證和質量控制10.1空白分析每次分析至少做一個實驗室空白實驗和一個全程序空白，以檢查可能存在的干擾，其目標化合物的測定值不得高于方法的檢出限。10.2平行樣測定每20個樣品或每批次(少于20個樣品/批)須分析一個平行樣。平行雙樣測定結果的相對偏差應不大于30%。10.3基體加標每20個樣品或每批次(少于20個樣品/批)須做1個基體加標樣，各組分的回收率為50%～120%,十氟聯苯回收率為60%～120%。初次使