固体废弃物中16种多环芳烃检测方案(气质联用仪)

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SSL-CA14-887Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-288 http：//www.shimadzu.com.cn上海市徐汇区区州路180号B2栋咨询电话：021-34193996Hotline：021-34193996Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai GCMS 法检测固体废弃物中16种多环芳烃 GCMS-288 摘要：本文利用岛津公司的 GCMS-QP2020 NX 气相色谱-质谱联用仪，建立了一种固体废弃物中16种多环芳不的测定方法。在2~40 mg/L 浓度范围内各组分线性关系良好，各组分相关系数均达到 0.999以上，在分流(分流比40：1) 进样条件下，仪器检出限为 5.07~29.88 ug/L。 5 mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积RSD 均小于 3.34%，20mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积 RSD 均小于4.41%，精密度良好。10 mg/kg 加标浓度的加标回收率为91.40%-110.00%， 40 mg/kg 加标浓度的加标回收率为91.75%-105.95%。该方法简单方便，能够有效的检测固体废弃物中16种多环芳烃的含量。 多环芳烃 (PAHs)是一种由二至七个不等的苯环所组成的线状，角状或一团状的化学物质，广泛分布于水、土壤、大气等环境中，其数量大、种类多，对人体危害极大，数种多环芳烃已被鉴定出具有较强的致癌、致畸和致突变作用。苯并[a]芘是 PAHs 中毒性最大的一种强致癌物质。 在我国，部分工业行业产生的固体废弃物中多环芳烃的污染程度较重，工业发达地区尤为突出，高含量的固体废弃物处理不当是造成水体、农作物多环芳烃污染的一个重要来源。因此，建立固体废弃物中 PAHs 检测 实验部分 1.1仪器 GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪 1.2分析条件 进样口温度：280℃ 流速控制方式：恒流 色谱柱流量：1mL/min 1.3样品前处理 方法有着重要的意义。 目前，固体废废物中 PAHs 检测多采用液相色谱法、气相色谱法、入气相色谱质谱联用法等检测手段，其中，气相色谱质谱联用法在同时分析多组分多环芳烃具有明显优势。本文参考《HJ 950-2018固体废物多不芳烃的测定气相色谱-质谱法》，建立了一套快速、准确分析固体废弃物中16种 PAHs的检测方法。方法检出限低，重现性好，回收率高，从而为 PAHs污染控制和环境治理提供依据。 离子化方式：El 离子源温度：230℃ 色谱质谱接口温度：280C 进样量：1uL 采集模式： SIM，离子信息见表1 准确称取5.0g样品于索氏提取套筒中，加入适量替代物标准使用液，再加入50 mL 正己烷：丙酮=1：1(V/V)至圆底烧瓶中，回流提取18h，提取液经氮吹浓缩至1mL左右，将制备好的样品移入10 mL正己烷活化后的硅酸镁小柱(1g，6mL)，并用1mL正己烷冲洗离心管后转移至小移中，再用10 mL的二氯甲烷-正己烷=1：9(V/V)洗脱，收集洗脱液氮吹浓缩至1mL左右，加入适量的内标使用液，定容至1mL， 混匀上机待测。 结果与讨论 2.1多环芳烃标准溶液谱图 图1多多环芳烃标准溶液TIC图 (40 mg/L) (包括16种多环芳烃、2种替代物、5种内标) 6.75 9.25 图216种多环芳烃标准品溶液质量色谱图 (2mg/L) 表1多环芳烃各组分信息 No. 中文名称 英文名称 CAS号 保留 定量 定性 时间 离子 离子 1 萘-d8 (IS1) Naphthalened8 1146-65-2 4.115 136 108， 154 2 萘 Naphthalene 91-20-3 4.134 128 127， 129 3 2-氟联苯 2-Fluorobiphenyl 321-60-8 5.720 172 170，171 (替代物) 4 苊烯 Acenaphthylene 208-96-8 6.341 152 151，150 5 -d10(IS2) Acenaphthene-d10 15067-26-2 6.550 164 160，162 6 苊 Acenaphthene 83-32-9 6.582 154 152，153 7 芴 Fluorene 86-73-7 7.229 166 165，167 8 菲-d10(IS3) Phenanthrene-d10 1517_22_2 8.935 188 160，189 9 菲 Phenanthrene 85-01-8 8.974 178 176，179 10 蒽 Anthracene 120-12-7 9.085 178 176，179 11 荧蒽 Fluoranthene 206-44-0 13.514 202 200，203 12 芘 Pyrene 129-00-0 14.309 202 200，203 13 4，4’ -三联苯-d14 (替代物) p-Terphenyl-d14 1718-51-0 15.340 244 243， 245 14 苯并[a]蒽 Benz[a]anthracene 56-55-3 18.198 228 226，229 15 -d12 (IS4) Chrysened12 1719-03-5 18.270 240 236，241 16 䓛 Chrysene 218-01-9 18.302 228 226，229 17 苯并[b]荧蒽 Benzo[b]fluoranthene 205-99-2 20.866 252 250，253 18 苯并[k]荧蒽 Benzo[k]fluoranthene 207-08-9 20.921 252 250，253 19 苯并[a]芘 Benzo[alpyrene 50-32-8 21.532 252 250，253 20 -d12(IS5) Perylene-d12 1520-96-3 21.700 264 260，263 21 茚并[1，2，3 -cd]芘 Indeno[1，2，3-cd]pyrene 193-39-5 23.756 276 277 22 二苯并[a，h]蒽 Dibenz[a，h]anthracene 53-70-3 23.856 278 279 23 苯并[g，h，i]它 Benzo[ghi]perylene 191-24-2 24.290 276 274 2.2 标准曲线和检出限 分别配制2、5、10、20、40 mg/L的多环芳烃混合标准溶液，取1uL进样，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标做标准曲线，由于篇幅有限，部分化合物标准曲线如图3所示。根据2mg/L标样数据，以3倍信噪比(峰至峰)计算16种多环芳烃仪器检出限，各化合物检出限以及线性相关系数如表2所示。 荧蒽芘 苯并[a] 图3部分多环芳烃标准曲线 表2各组分相关系数及检出限 ID 组分名称 相关系数(R) 检出限 ID 组分名称 相关系数 检出限 (ug/L) (R) (ug/L) 1 萘 0.9999 13.46 9 苯并[a]蒽 0.9997 12.85 2 苊烯 0.9999 5.90 10 0.9997 17.84 3 苊 0.9999 5.07 11 苯并[b]荧蒽 0.9997 8.26 4 芴 0.9999 11.40 12 苯并[k]荧蒽 0.9999 9.31 5 菲 0.9999 25.52 13 苯并[a]芘 0.9998 15.38 6 蒽 0.9998 29.88 14 茚并[1，2，3-cd]芘 0.9997 11.06 7 荧蒽 0.9998 20.40 15 二苯并[a，h]蒽 0.9998 14.69 8 芘 0.9998 19.46 16 苯苯[g，h，i]菲 0.9999 15.41 2.3重复性实验 取5 mg/L、20 mg/L标准品溶液，连续进样6次，考察仪器的重复性，测定结果见表3。 表316种多环芳烃重复性结果 ID 组分名称 RSD(%) ID 5 mg/L 20 mg/L 组分名称 RSD(%) 5mg/L 20mg/L 1 萘 2.17 2.59 9 苯并[a]蒽 3.06 3.14 2 苊烯 2.39 2.75 10 䓛 2.68 3.29 3 苊 2.32 2.48 11 苯并[b]荧蒽 3.34 4.08 4 芴 2.65 2.05 12 苯并[k]荧蒽 2.59 3.66 5 菲 2.96 2.69 13 苯并[a]芘 2.59 3.70 6 蒽 2.97 2.71 14 茚并[1，2，3-cd]芘 3.18 4.17 7 荧蒽 3.32 3.14 15 二苯并[a，h]蔥 2.94 4.24 8 芘 3.06 3.13 16 苯并[g，h，i] 2.96 4.41 2.4加标回收率 将空白样品分别进行 10 mg/kg、40 mg/kg 的浓度加标后，按照上述前处理方法处理后上机，平行3份样品考察回收率和RSD， 具体结果如下：10 mg/kg加标浓度的加标回收率为91.40%-110.00%， RSD 为1.02%-3.14%；40 mg/kg 加标浓度的加标回收率为91.75%-105.95%， RSD 为 0.46%-3.42%，回收率高，重现性好，结果见表4。 表4各组分添加回收率结果 ID 组分名称 添加水平(10mg/kg) 添加水平 (40mg/kg) 平均回收率(%) RSD(%) 平均回收率(%) RSD(%) 萘 92.20 1.51 96.60 3.42 2 苊烯 96.20 1.91 97.70 1.18 3 苊 92.40 1.75 96.30 1.42 4 芴 91.40 3.14 93.35 1.90 5 菲 91.40 2.45 94.90 1.58 6 蒽 94.60 2.75 96.00 1.56 7 荧蒽 100.20 1.66 102.60 1.88 8 芘 97.40 1.51 100.95 1.98 9 苯并[a]葱 104.00 1.02 101.00 1.81 10 94.40 1.32 95.55 1.40 11 苯并[b]荧蒽 104.20 1.06 105.95 1.34 12 苯并[k]荧蒽 97.20 1.40 94.20 0.90 13 苯并[a]芘 110.00 1.31 101.8 0.86 14 茚并[1，2，3-cd]芘 105.60 1.64 97.25 0.46 15 二苯并[a，h]蔥 102.60 1.68 96.30 0.66 16 苯并[g，h，i] 94.00 1.91 91.75 0.62 2.5样品测试结果 取固体废弃物样品1和样品2，按照2处理方法进行样品前处理，样品测定结果如下： 图4样品1色谱图 图5样品2色谱图 表5样品测定结果 ID 组分名称 测定结果 (mg/kg) ID 组分名称 测定结果(mg/kg) 样品1 样品2 样品1 样品2 1 萘 ND ND 9 苯并[a]蒽 ND ND 2 苊烯 ND ND 10 䓛 ND ND 3 苊 ND ND 11 苯并[b]荧蒽 ND ND 4 芴 ND ND 12 苯并[k]荧蒽 ND ND 5 菲 ND ND 13 苯并[a]芘 ND ND 6 蒽 ND ND 14 茚并[1，2，3-cd]芘 2.02 ND 7 荧蒽 ND ND 15 二苯并[a，h]蔥 ND ND 8 芘 ND ND 16 苯并[g，h，i] 1.28 ND 注：N.D为未检出 结论 本方法采用岛津 GCMS-QP2020 NX 检测固体废弃物中16种多环芳烃，在2~40 mg/L浓度范围内标准曲线线性良好，相关系数均在0.999以上，在分流(分流比 40：1) 进样条件下，仪器检出限在5.07~29.88 ug/L。5 mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积RSD 均小于 3.34%， 20mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积 RSD 均小于4.41%，精密度良好。10 mg/kg加标浓度的加标回收率为91.40%-110.00%， 40 mg/kg 加标浓度的加标回收率为91.75%-105.95%。该方法简单方便，能够有效的检测固体废弃物中16种多环芳烃的含量。 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Center 本文利用岛津公司的GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪，建立了一种固体废弃物中16种多环芳烃的测定方法。在2~40mg/L浓度范围内各组分线性关系良好，各组分相关系数均达到0.999以上，在分流（40:1）进样条件下，方法检出限在5.07~29.88μg/L。5mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积RSD均小于3.34%，20mg/L标准品溶液连续进样6针，峰面积RSD均小于4.41%，精密度良好。10mg/kg加标浓度的加标回收率为91.40%-110.00%，40mg/kg加标浓度的加标回收率为91.75%-105.95%。该方法简单方便，能够有效的检测固体废弃物中16种多环芳烃的含量。