固相微萃取-气相色谱串联质谱法检测北京大气细颗粒物中的多环芳烃.pdf

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1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第4期2015年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry540—546DOI：10．11895／j．issn．02534820．140942固相微萃取．气相色谱串联质谱法检测北京大气细颗粒物中的多环芳烃刘斐段凤魁李海蓉马永亮贺克斌张倩(清华大学环境学院，北京100084)(北京防化研究院，北京102205)(北京矿业大学化学与环境学院，北京100083)摘要采用固相微萃取与气相色谱串联质谱联用，建立了快捷测定大气细颗粒物(PM，)中16种优控多环芳烃的方法。目标物先用二氯甲烷富集浓缩，

2、然后用100m聚二甲基硅氧烷萃取纤维，通过超声萃取方式，在6O℃条件下，萃取30min。在优化的在多反应监测模式下，方法回收率在56．8％一106．0％之间，检出限为0．022～0．056ng／m。应用此方法检测了清华大学采样点采取的2013年1月1到15日北京PM，空气样品中的l6种PAHs，实验结果表明，PAHs总质量浓度在290～1812rig／m之间，其中四环PAHs的总质量浓度最大(145—937ng／m)，其次是五环PAHs(总质量浓度81．1～664．5rig／m)，分子质量浓度较高的依次是荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽、苊、苯并(a)芘、苯并(k)荧蒽、苯并

3、(a)蒽和菲，PAHs的污染主要来源于化石燃料燃烧和机动车排放。关键词固相微萃取；气相色谱串联质谱；大气细颗粒物；多环芳烃1引言多环芳烃(Polycyclicaromatichydrocarbon，PAH)是最主要的大气有机污染物之一，具有显著的致癌、致畸、致突变效应(美国环保署，USEPA，1984)口]。研究表明，PAHs普遍存在于气相或颗粒相，城市大气中90％以上的颗粒相PAHs存在于粒径<7m的颗粒物中J，研究大气细颗粒物(PM)中PAHs分布对PM，污染特征分析和源解析具有重要意义l3]。PM中的PAHs含量一般为痕量、超痕量水平，采用固相萃取(Solidp

4、haseextraction，SPE)和超临界萃取(Supercriticalfluidextraction，SFE)等方法进行前处理时，对待测样本的需求量大，小流量直接采样和膜采样富集后超痕量目标物浓度不能满足分析方法检测限的要求，而且分析费用高、操作复杂、耗时，溶剂消耗量大，容易造成环境污染。而固相微萃取(Solidphasemicroextraction，SPME)技术能直接从液体或气体样品中采集易挥发和难挥发性化合物¨4，5]．样本用量小，无需溶剂和复杂的前处理装置，可直接与气相和液相色谱质谱联用分析目标物l6I7]．目前已广泛应用于水样和土壤基质中的PAHs

5、、农药残留和多氯联苯等有机污染物的检测_8J。2013年1月，中国东部地区经历了大范围的严重灰霾，北京市环保局发布的PM浓度接近500m，能见度不足100m，本研究采用SPME技术，建立了固相微萃取与气相色谱．串联质谱(GC．MS／MS)联用快捷测定PM，中16种优控PAHs的方法，考察了2013年1月上旬北京城区大气细颗粒物中PAHs的浓度和组成变化规律。2实验部分2．1仪器与试剂QuattomicroGC串联四极杆气质联用仪(美国Waters公司)；大流量PM：单通道采样器(VFC-．PM10，美国赛默飞世尔科技有限公司)；SPME装置：SPME手动进样柄，85m

6、聚丙烯乙酯(Polyacry—late，PA)，50p．m聚二甲基硅氧烷／二乙烯廿／碳分子筛(Polydimethylsiloxane／Divinylbenzene／Carboxen，PDMS／DVB／CAR)和100m聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维(美国Supelco公司)。N—EVAP111型2014．10-23收稿；2014—12-25接受本文系国家自然科学基金资助项目(Nos．21107061，21190054)E—mail：hekb@tsirIghua．edu．cn第4期刘斐等：固相微萃取．气相色谱串联质谱法检测北京大气细颗粒物中的多环芳烃氮吹仪(美国O

7、rganomation公司)。SB-5200DTN型超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)。l6种EPA优控PAHs的混合标准、3种氘代PAHs(d8．Acenaphthylene，dl0．Phenanthrene和d12．Chrysene)、甲醇和二氯甲烷(色谱纯，美国Sigma．Aldrich公司)。氘代PAHs配制成10mg／L甲醇混合标准溶液，作为内标使用。超纯水(18．2Mn·cm，由美国Thermo公司纯水仪制得)。石英纤维滤膜(20cmx25cm，PallflexMembraneFilters，美国Pall公司)。2．2细颗粒物样