陈 雪， 武全宇， 金 丹， 和凤祥， 刘书林， 屈 滨

（中钢集团鞍山热能研究院有限公司，鞍山 114044）

0 前言

煤焦油沥青是我国煤焦油产品的大宗产品，用途广泛。煤沥青无论是贮存还是加工利用过程中稳定性较低，含有对人体有害成分较多，尤以3，4-苯并芘等致癌性多环芳烃居多，是环境中该类污染物的主要来源之一[1]。其中3，4-苯并芘含量高达1.0 ～1.5%，科学试验证明，3，4-苯并芘经过呼吸或饮食进入人体后很容易和人的DNA 结合，扰乱人体蛋白质的合成程序，是引起皮肤癌、肺癌、胃癌和食道癌的主要原因之一[2-5]，这样给人类环境和健康带来了巨大的潜在危害。由于3，4-苯并芘是一种高活性致癌物[6]，在环境中广泛存在，同样也是环境污染主要监测项目之一[7，8]。

高效液相色谱法以准确度高、分析速度快、灵敏度高、检出率高等优点广泛应用于分析检测领域，因此，本研究利用其特点，建立了一种准确、快速、简便的煤沥青中3，4-苯并芘含量的测定方法，不仅为焦化行业煤焦油及煤沥青产品工艺的生产控制和质量检验，提供了理想的检测手段，对生产具有很好的指导意义，同时这对生态环境治理、保护人民健康也具有重要的意义。

1 实验部分

1.1 样品及基本理化指标

表1 样品的基本理化指标Table1 Basic physical and chemical indicators of samples

1.2 主要仪器设备及试剂

DL-60A 超声波清洗机、离心机、RE-52A 旋转蒸发器、Waters 高效液相色谱仪（配有2487 双波长紫外检测器）、Empower 工作站、上海精密科学仪器有限公司UV757 CRT 紫外分光光度计。

乙腈（色谱纯）、石油醚（分析纯）、无水硫酸钠、3，4-苯并芘标准品（纯度不低于98%）：CAS 号50-32-8、层析硅胶：45-75μm （200-300目），使用前需活化。将90g 硅胶放在瓷蒸发皿内，在马弗炉中于400℃下活化2h，或130℃烘箱烘干6h，取出后立即放入带活塞无干燥剂的干燥器中，冷至室温，装入带塞的细口瓶中，加入10mL 水摇晃5min，室温下密闭避光保存。

1.3 实验方法

1.3.1 沥青样准备

低软化点样品：将样品在油浴缓慢加热至液态，并混合均匀，待用；

高软化点样品：将沥青样品打碎，选取大、中、小块约50g，放在研钵内研磨后，用100 目的筛子筛分；将大于100 目的沥青样品再次放入研钵中，研磨，筛分，直到所选的样品完全通过100 目的筛子，待用。

1.3.2 层析柱填充

玻璃层析柱：规格220*15 mm，由医药脱脂棉、10g 硅胶和3g 无水硫酸钠组成，填充前硅胶用石油醚混成糊状。

1.3.3 样品提取和净化

称取1g 沥青样品于50mL 离心桶中，精确至0.0001g，加入30m 石油醚，超声提取30min，以5000r/min 离心20min，倒出上清液于50mL 磨口三角瓶中，残渣再加入20mL 石油醚超声提取30min，以5000r/min 离心20min，合并上述上清液于50mL磨口三角瓶中。将合并后的上清液在40℃水浴中旋转蒸发至1.0mL，将1mL 浓缩液通过上述净化柱。再用20mL 石油醚冲洗，冲洗液也转移到净化柱中。洗脱液中再加入50 mL 石油醚。收集的石油醚洗脱液中加入1 m1 乙腈，在40℃水浴中旋转蒸发，浓缩至1 m1 左右，用乙腈定容到一定体积，等待HPLC测定。

1.3.4 标准溶液配制

准确称取0.1g 苯3，4-苯并芘标样与10 mL 棕色容量瓶中，用乙腈定容，配制成质量浓度为10000 mg/L 的标准贮备液。根据所测样品中苯3，4-苯并芘含量的不同，稀释成不同浓度范围的苯3，4-苯并芘标准溶液。

1.4 样品的测定

在测定标准曲线的色谱条件下，准确量取10μL样品处理液，高效液相色谱分析，用相对保留时间定性，浓度—峰面积外标校正标准曲线法定量。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件

色 谱 柱：BDS-C18 (20cm×4.6mm) 柱， 柱 温30℃，紫外检测器，检测波长为苯3，4-苯并芘的紫外最大吸收波长384 nm，以乙腈/水为流动相，流速为1. 0 mL/min，采用梯度洗脱，0-5min，乙腈/水为5：5，5-30min 乙腈/水为8：2。其中，3，4-苯并芘紫外吸收光谱图如图1 所示。

图1 3,4-苯并芘紫外吸收光谱图Fig.1 Benzo [a] pyrene ultraviolet absorption spectra

2.2 标准曲线的绘制及测定结果

样品中3，4-苯并芘的含量相差较大，因此分别选取浓度范围合适的3，4-苯并芘标准溶液，利用浓度、峰面积绘制标准工作曲线，标准曲线及测定结果如表2 所示。

表2 样品分析结果Table 2 Analysis results of sample

2.3 回收率实验

在沥青样品中加入不同含量的3，4-苯并芘，进行了加标回收试验，结果见表3。由表3 可见，3，4-苯并芘的回收较高，回收率在98.46%～100.28%之间

表3 回收率实验结果Table 3 Results of recovery test

2.4 精密度实验

准确称取0.01g3，4-苯并芘标准品于10mL 棕色容量瓶中，配制1000mg/L 的3，4-苯并芘标准溶液，根据液相色谱测定条件，按照样品测定方法测定该浓度3，4-苯并芘样品五份，测定3，4-苯并芘的含量，RSD 为0.94%。

3 结论

建立了一种高效液相色谱检测沥青中3，4-苯并芘含量的方法，回收率为98.46%～100.28%，相对标准偏差为0.94%。结果表明该方法具有精确度高、简便、灵敏、安全性好、线性范围宽等优点，适用于沥青中3，4-苯并芘含量的测定。且目前环境污染严重，煤焦油沥青产能较大，对3，4-苯并芘含量的测定加以关注，有利于控制污染源，这对我国生态环境治理、保护人民健康具有重要的意义 。