固相微萃取测定海水和沉积物间隙水中的痕量多环芳烃

固相微萃取_气相色谱_质谱联用测定海水和沉积物间隙水中的痕量多环芳烃

摘要  建立了固相微萃取(SPME)与气相色谱一质谱(GC-MS)联用同时测定海水中16种多环芳烃的分析方法，研究了萃取时间、盐度条件的影响，同时用SPME的方法研究了海水中的溶解有机物(DOM)对多环芳烃萃取的影响，计算出不同DOM浓度下多环芳烃KDOM与Kow的关系：COOM=5 mg/L时，logKDOM=0.7944Kow+0.773 (R2= 0.91). CDOM=10 mg/L时，logKDOM=0.7905Kow+ 0.668 (R2= 0.97); CDOM=30 mg/L时，logKDOM= 0.714Kow+1.0407(R2= 0.91)．该法对16种多环芳烃的检出限为0.1～3.5 ng/L，相对标准偏差(RSD，n=5)为4%-23%.用该法分析海洋环境中的痕量多环芳烃，16种多环芳烃的平均回收率为88.2±20.4%，方法快速、灵敏、简单，适用于快速分析海水和沉积物间隙水样中的痕量多环芳烃．

    多环芳烃(PAHs)是普遍存在的致癌或致畸的环境污染物，目前，列入美国EPA优先控制名单的16
种PAHs，均可方便地通过气相色谱方法进行样品分析，但进行仪器分析之前必须进行样品前处理，痕
量分析的样品前处理方法是分析过程中的瓶颈和主要误差来源，传统的液液萃取方法需要大量超纯溶
剂，劳动强度大，传统固相萃取柱(solid phase extrac-tion，SPE)技术除非应用于常规大量样品分析，否则重现性较难控制，而且样品处理时间较长．固相微萃取(solid-phase nucroextraction，SPME)是近年来发展起来的一种无溶剂的高效的样品预处理技术，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，是一种新型的环境友好的样品预处理技术．
    海洋环境中的PAHs分布在不同的相中，包括水相、颗粒物、胶体和沉积物中，沉积物胶体或大分子往往会吸附或复合溶解在水中的PAHs从而影响它们在环境中的转移、归宿和生物可利用性，对于研究PAHs在各相中的分布，尤其是在沉积物及其间隙水相中的分布，造成了困难，间隙水中溶解有机物
(dissolved organic matter, DOM)含量往往大于表层海水，在间隙水中PAHs会紧密地同溶解有机物结合在一起从而提高它们的表观溶解度但是不能用于水和沉积物两相间的分配‘31，而在海洋环境中，只有“真实”溶解在水相中的“游离态”的PAHs才会影响生物作用[4]．因此游离态PAHs和结合在DOM上的PAHs的定量就显得特别重要．固相微萃取技术只能萃取出溶解在水环境中未被吸附或结合的部分[5.6]，因此对于沉积物间隙水中“游离态”PAHs检测及研究DOM存在的影响有重要作用．海水中颗粒物对憎水性化合物的吸附和解吸动力学已有研究[7，8]，而有关DOM对憎水性较强的挥发性化合物的作用影响研究较少[9]．
    本文建立了SPME-GC-MS联用测定环境海水水样及沉积物间隙水中痕量PAHs的方法，该方法简单、快速、灵敏，可用于海洋环境中尤其是沉积物间隙水中PAHs的测定，同时以含有PAHs和腐殖酸的标准溶液模拟海水中的DOM对PAHs的结合，初步研究了DOM对PAHs的结合动力学，同时考察了不同浓度的DOM对PAHs的分配影响，得出不同DOM浓度下PAHs正辛醇．水(Kow)和DOM-水(KDOM)分配系数的关系.