万译文　黄向荣　李小玲　等

摘要：渔业水体样品经HLB小柱净化和富集，采用荧光-紫外检测器串联方法对多环芳烃进行检测，结果表明，高效液相色谱分析方法对16种多环芳烃分离效果好，检出限（LOD）为0.001～0.01 μg/L，相对标准偏差为1.2%～9.5%（n=6），加标回收率为72.1%～98.3%。该方法重现性和选择性较高，对水体多环芳烃的残留测定具有很好的应用前景。

关键词：固相萃取；高效液相色谱法；多环芳烃；渔业水体

中图分类号： X131.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0280-04

收稿日期：2014-01-08

基金项目：湖南省养殖业科研项目（编号：201115）。

作者简介：万译文（1984—），男，湖南张家界人，硕士，助理研究员，从事食品质量与环境分析化学研究。E-mail：cnjs3385@163.com。

通信作者：黄向荣，副研究员，从事水产品质量安全和渔业生态环境监测研究。E-mail：hns-11@126.com。多环芳烃（PAHs）类化合物是一种性质稳定、惰性较强的碳氢化合物，具有疏水性、半挥发性及难降解等特点，容易在生物体内富集[1-3]。PAHs能抑制植物的生长，对人类有明显的致癌、致畸、致突变效应，已成为世界范围的研究热点[4-5]。欧盟食品科学委员会与美国环保局（USEPA）在2002年将16种PAHs列为优先控制污染物，我国环保总局将其中7种PAHs列入优先控制污染物名单。

我国是渔业大国，也是世界上最大的渔业养殖国，随着我国工业化及城市化的快速发展，燃煤、燃油被广泛应用，产生的污染物不断排入水域中，对渔业养殖带来很大危害，并影响我国水产品出口和人民身体健康。目前，多环芳烃的检测方法主要有气相色谱法（GC）、气相色谱-串联质谱法（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）、高效液相色谱-串联质谱法（LC-MS）等[6-11]。徐媛等采用氢火焰离子化检测器（FID）气相色谱法对海水中多环芳烃进行检测[12]；牛宏亮等利用气相色谱-质谱联用技术（FID-GC-MS）测定烤羊肉串中的多环芳烃[13]；林直宏等采用高效液相色谱-紫外法测定油漆中的16种多环芳烃[14]，但不能满足水体中低浓度样品的分析要求；孙秀梅等采用高效液相色谱-荧光法测定水产品中的15种多环芳烃[15]，虽能满足水体中低浓度样品的分析，但苊烯在荧光检测器上没有响应，且采用单一波长不能测定除苊烯外的15种PAHs、梯度洗脱效果不佳。

气相色谱法对高温下易分解的高环PAHs检测灵敏度不高、回收率不理想；采用气相色谱-质谱联用技术对各种PAHs能获得较为理想的回收率和精密度，但前处理复杂，耗时长，有机溶剂使用多；高效液相色谱法可选紫外和荧光检测器用于环境中PAHs的测定。本试验采用固相萃取技术对水样进行处理，通过对试验条件筛选和试验方法改进，利用高效液相色谱-荧光紫外联测定渔业水体中的16种多环芳烃，以期缩短前处理时间，提高试验灵敏度，实现对多环芳烃的快速检测。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

Waters Alliance 2695高效液相色谱仪，配备2489紫外可见光检测器和2475多波长荧光检测器；4.6 mm×250 mm、5 μm Waters LC-PAH柱；高速冷冻离心机，日本日立公司生产；氮气吹扫仪，美国Organomation公司生产；固相萃取装置，美国Agilent公司生产；整套过滤抽滤装置，天津奥特赛恩斯仪器有限公司生产；循环水式多用真空泵SHZ-D（Ⅲ），郑州长城科工贸有限公司生产。

萘、苊、菲、蒽、芴、芘、、荧蒽、苊烯、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-cd]芘共16种多环芳烃混合标液，浓度200 mg/L，美国Accustandard公司生产；甲醇色谱纯、乙腈色谱纯，德国Merck公司生产；二氯甲烷色谱纯，美国Tedia公司生产；HLB 6 mL/500 mg固相萃取小柱，美国Waters公司生产。

1.2样品前处理

1.2.1样品采集与改性剂用量筛选取样点水深1.5～3 m，将采集的水样用干净的棕色玻璃容器盛装，加入不同浓度甲醇作为有机改性剂并进行筛选。水样置于暗处，4 ℃冰箱保存，并在24 h内尽快进行样品预处理。

1.2.2样品处理条件筛选将1 L水样加标样通过 0.45 μm 水相滤膜过滤；分别取C18、HLB、MCX、Alumina-N4种固相萃取柱500 mg/6 mL依次通过5 mL甲醇、10 mL水活化小柱，将过滤好的水样分别以5、8、10、20 mL/min左右流速通过萃取柱；依次用5 mL水、2 mL 5%甲醇淋洗以除去水溶性干扰物质，抽干小柱，使吸附好的SPE柱彻底干燥；分别采用4 mL二氯甲烷1次、4 mL二氯甲烷2次和9 mL二氯甲烷3次共3种方式进行洗脱，洗脱液用不同温度氮气将溶剂吹干或浓缩至约0.5、0.1 mL 3种情况，加入1.0 mL乙腈混匀，过0.22 μm滤膜。1 L待测水样用最佳条件进行处理。

1.3色谱条件优化

欧盟规定16种多环芳烃采用Waters 2695荧光检测器检测，由于苊烯荧光响应值低，但在紫外检测器中响应值较高，因此，采用荧光和紫外串联的方法对16种多环芳烃进行检测，通过试验分析对色谱条件予以优化。

1.4多环芳烃测定

采用2475多波长荧光检测器，程序定时控制荧光检测波长变化，测定除苊烯以外的15种多环芳烃（表1）；采用2489紫外可见光检测器，与荧光检测器串联，于波长229 nm处检测定苊烯。

2结果与分析endprint

2.1改性剂用量筛选

PAHs在水中溶解度较低，在水样采集过程中加入甲醇作为改性剂，可以改变目标物在水中的溶解性，增加PAHs在固相萃取柱填料表面的吸附能力，可以提高对目标物的提取效率。比较水样中分别加入0%、5%、10%、15% 4种甲醇用量对PAHs回收率的影响，由图1可见，水样不加入甲醇，16种PAHs回收率为47.6%～68.3%；分别加入5%、10%、15%

甲醇，16种PAHs回收率分别为51.8%～73.5%、68.6%～902%、59.7%～79.3%；添加10%甲醇作为改性剂可使16种PAHs溶解度得到较大改善，PAHs回收率提高，但当甲醇加入量过大时，部分PAHs会随水样直接通过小柱而不被小柱吸附，导致回收率降低。

2.2水样固相萃取处理条件筛选

2.2.1固相萃取小柱筛选由图2可见，采用HLB固相萃取小柱对16种PAHs的回收相对最好，回收率为60.8%～88.6%；普通C18柱对PAHs中菲和蒽、苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽的分离效果不好。HLB固相萃取柱是一种高效、通用的反相吸附剂，可提取各种不同样品基质中酸性、中性及碱性物质，操作性能稳定且具有大的样品容量，可获得较高的回收率。

2.2.2洗脱方式筛选对目标物洗脱方式进行试验，结果表明，4 mL二氯甲烷进行1次洗脱，目标物洗脱不完全，还有部分目标物残留在组合SPE柱上；4 mL二氯甲烷分2次（2×20 mL）洗脱，目标物被完全洗脱，回收率良好；9 mL二氯甲烷分3次（3×3.0 mL）洗脱，回收率与2次洗脱淋洗几乎相同。因此，试验选择操作简单、节约试剂的2次洗脱方式。

2.2.3水样上样流速筛选比较上样流速分别为5、8、10、20 mL/min对目标物回收率的影响，结果表明，当流速小于 10 mL/min 时，回收率比较稳定；流速大于10 mL/min，部分PAHs的回收率降低，这可能是由于流速过快，部分目标物来不及吸附在小柱填料上。因此，试验采用上样流速为8 mL/min。

2.2.4氮吹条件的考察将PAHs混合标准溶液在不同温度水浴中进行氮吹，结果表明，水浴温度高低对PAHs无明显影响；水浴温度适当提高，能够加快氮吹速度，缩短前处理时间，因此，为减少氮吹过程带来的影响，试验采用60 ℃水浴氮吹。比较氮吹过程中溶剂浓缩程度对PAHs回收率的影响，结果表明，溶剂吹干会大大降低萘、苊、芴、菲等PAHs的回收率，将溶剂浓缩至约0.1 mL时PAHs回收率较好。

2.3色谱条件优化

采用Waters的PAH专用柱，对流动相、柱温及流速等因素进行优化。由图3、图4可见，色谱条件为Waters LC-PAH色谱柱，柱温30 ℃，进样量20 μL，流动相A为乙腈，B为超纯水，流速为1.2 mL/min，洗脱梯度为0～11 min 60%A、11～20 min 60 %A～90%A、21～32 min 90%A，16种多环芳烃均能得到较好的分离。

2.4线性方程与检出限

配制0.001、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1 mg/L系列标准工作溶液，以待测物浓度X（mg/L）为横坐标，待测物峰面积Y为纵坐标，制作标准曲线，得到PAHs回归方程和相关系数。由表2可知，PAHs在0.001～0.1 mg/L范围内，线性关系良好，可满足定量分析要求。以苯并（a）芘计，在500 mL纯水中添加0.1 mg/L PAHs混合标准溶液2 μg，对样品进行处理和浓缩，3倍信噪比（S/N=3）得到检出限LOD为0.001～001 μg/L。

2.5回收率与精密度

以苯并（a）芘计，在空白样品中添加1.0 mg/L PAHs混合标准溶液10.0、100 μL，每个添加水平重复3次，每次平行测定6次，由表3可见，PAHs回收率为72.1%～98.3%，相对标准偏差为1.2%～9.5%。

2.6实际样品测定

由表4可见，经检测，长沙市水产品养殖基地水样中含有萘、苊、芴、菲、荧蒽、芘、共7种多环芳烃物质，其中，以芘含量最高，为38.9 ng/L。

3结论

通过对固相萃取过程及色谱条件进行优化，建立固相萃取-高效液相色谱法检测渔业水体中PAHs的含量。结果表明，在0.001～0.1 mg/L范围内，该方法检测PAHs线性关系良好，检出限LOD在0.001～0.01 μg/L之间；在不同添加水平下，PAHs各组分平均回收率为72.1%～98.3%，相对标准偏差为1.2%～9.5%， 可满足渔业水体中微量和痕量 PAHs表216种PAHs的线性范围和灵敏度

目标物线性范围

（mg/L）线性方程r2LOD

（μg/L）萘 （NAP）0.001～0.1Y=3.301 42+0.231 26X0.999 60.010苊烯 （ACY）0.001～0.1Y=-1.425 11+1.030 91X0.999 80.010苊 （ACE）0.001～0.1Y=39.763 10+2.337 53X0.999 80.003芴 （FLU）0.001～0.1Y=-3.528 34+3.174 33X0.999 80.003菲 （PHE）0.001～0.1Y=0.216 84+0.326 149X0.999 60.001蒽 （ANT）0.001～0.1Y=44.000 7+10.348 53X0.999 80.003荧蒽 （FLT）0.001～0.1Y=11.256 4+1.753 75X0.999 60.002芘 （PYR）0.001～0.1Y=3.529 52+0.552 13X0.999 90.001苯并[a]蒽 BaA0.001～0.1Y=0.027 65+2.838 61X0.999 90.002 （CHR）0.001～0.1Y=0.271 23+1.460 83X0.999 90.002苯并[b]荧蒽 （BbF）0.001～0.1Y=0.199 36+0.735 16X0.999 90.002苯并[k]荧蒽（BkF）0.001～0.1Y=-0.107 48+5.568 51X0.999 70.001苯并[a]芘 （BaP）0.001～0.1Y=-0.173 02+4.369 15X0.999 90.001二苯并[a，h]蒽 （DBA）0.001～0.1Y=-0.162 36+2.346 33X0.999 90.002苯并[g，h，i]苝 （BPY）0.001～0.1Y=-0.138 87+1.018 97X0.999 80.002茚并[1，2，3-cd]芘 （IND）0.001～0.1Y=-0.052 488+0.225 11X0.999 70.010endprint