測定水中苯并(a)芘的濃度：乙�；癁V紙層析熒光分光光度法
乙酰化濾紙層析熒光分光光度法
Water quality—Determination of benzo(a)-Pyrene-Acetylated
paper chromatography with fluorescence spectrophotometric method
GB 11895—89
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本方法規(guī)定了測定水質(zhì)中苯并(a)花[以下簡稱B(a)P]的方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于飲用水、地面水、生活污水、工業(yè)廢水。最低校出濃度為0.004μg／L。
注意：B(a)P是一種由五個(gè)環(huán)構(gòu)成的多環(huán)芳烴，它是多環(huán)芳烴類的強(qiáng)致癌代表物�；贐(a)P的強(qiáng)致癌性，按本標(biāo)準(zhǔn)方法分析時(shí)必須戴抗有機(jī)溶劑的手套，操作應(yīng)在白搪瓷盤中進(jìn)行(如溶液轉(zhuǎn)移、定容、點(diǎn)樣等)。室內(nèi)應(yīng)避免陽光直接照射，通風(fēng)良好。
2 原理
水中多環(huán)芳烴及環(huán)已烷可溶物經(jīng)環(huán)己烷萃取(水樣必須充分搖勻)，萃取液用無水硫酸鈉脫水、濃縮，而后經(jīng)乙�；癁V紙分離。分離后的B(a)P用熒光分光光度計(jì)測定。
3 試劑
除另有說明外，分析時(shí)均使用分析純試劑和蒸餾水。
3.1 B(a)P標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：稱取5.00mg固體標(biāo)準(zhǔn)B(a)P于50mL容量瓶中[因B(a)P是強(qiáng)致癌物，為了減少污染，以少轉(zhuǎn)移為好]，用少量苯溶解后，加環(huán)已烷至標(biāo)線，其濃度為100μg／mL。特此貯備液用環(huán)己烷稀釋成10μg／mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液，避光貯于冰箱中。
3.2 乙酷化濾紙的制備：把15×30cm的層析濾紙15至20張卷成高15cm的圓筒狀，逐張放入1000mL高型燒杯中，杯壁與靠杯的第一張紙間插入一根玻璃棒，杯中間放一枚玻璃熔封的電磁攪拌鐵芯。在通風(fēng)柜中，沿杯壁慢慢倒入乙�；瘎�(由苯十乙酸酐＋濃硫酸＝750mL＋250mL＋0.5mL混合配制成)，磁力恒溫?cái)嚢杵鞯臏囟缺３?5±1℃.連續(xù)反應(yīng)6h。取出乙�；癁V紙，用自來水漂洗3～4次，再用蒸餾水漂洗2～3次，晾干。次日用無水乙醇浸泡4h后，取出乙�；癁V紙，晾干壓平，備用。
3.3 環(huán)己烷，重蒸。用熒光分光光度計(jì)檢查：在熒光激發(fā)波長367nm，狹縫10nm；熒光發(fā)射狹縫2nm，波長405nm應(yīng)無峰出現(xiàn)。
3.4 丙酮，重蒸。
3.5 甲醇。
3.6 乙醚。
3.7 苯，重蒸。
3.8 乙酸酐。
3.9 硫酸，ρ＝1.84g／mL。
3.10 無水硫酸鈉。3.11 二甲基亞礬(DMSO)：用前先用環(huán)已烷萃取兩次(500mL二甲基亞礬加50mL環(huán)已烷萃取)。棄去環(huán)己烷后備用。
4 儀器
常用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和下列儀器。
4.1 備有紫外激發(fā)和熒光分光的熒光分光光度計(jì)，光程為10mm的石英比色皿。
4.2 紫外分析儀(帶365nm或254nm的濾光片)。
4.3 康氏振蕩器。
4.4 磁力恒溫?cái)嚢杵鳌?/FONT>
4.5 立式離心機(jī)，轉(zhuǎn)速為4000r／min。
4.6 分液漏斗，1L、3L、100mL。活塞上禁用油性潤滑劑，活塞直接用水或有機(jī)溶劑潤滑即可。
4.7 錐形瓶，250mL。具磨口玻璃塞。
4.8 恒溫水浴鍋。
4.9 層析缸。
4.10 具磨口塞刻度離心管，5mL。
4.11 點(diǎn)樣用玻璃毛細(xì)管(自制)。
4.12 分析天平、感量0.01mg。
5 樣品保存
水樣應(yīng)貯于玻璃瓶中并避光，當(dāng)日(24h內(nèi))用環(huán)己烷萃取，環(huán)已烷萃取液放入冰箱中保存。
6 步驟
6.1 樣品和標(biāo)樣的預(yù)處理
6.1.1 清潔水和地面水萃取
取充分混勻的清潔水樣2000mL放入3000mL分液漏斗中，用環(huán)己烷萃取兩次，每次用50mL，在康氏振蕩器上每次振蕩3min，取下放氣，靜置半小時(shí)，待分層后，將兩次環(huán)已烷萃取液收集于具塞錐形瓶中，棄去水相部分。
6.1.2 工業(yè)廢水的萃取
取混勻的工業(yè)廢水樣1000mL，放入1000mL分液漏斗中，每次用50mL環(huán)已烷萃取兩次，在康氏振蕩器上每次振蕩3min，取下放氣，靜置半小時(shí)，待分層后，將兩次環(huán)已烷萃取液收集于具塞錐形瓶中，棄去水相部分。
6.1.3 脫水、濃縮
在(上述)環(huán)已烷萃取液中加入無水硫酸鈉(約20～50g)，靜置至完全脫水(約1～2h)，至具塞錐形瓶底部無水為止。如果環(huán)已烷萃取液顏色比較深，則將脫水后環(huán)已烷定容至100mL，分取其一定體積濃縮；如果顏色不深則全部濃縮。在溫度為70～75C用KD濃縮器減壓濃縮至近干，用苯洗滌濃縮管壁三次，每次用3滴，再濃縮至0.05mL，以備紙層析用。
6.1.4 紙層析分離
在乙酰化濾紙30cm長的下端3cm處，用鉛筆畫一橫線，橫線兩端各留出1.5cm，以2.4cm的間隔將標(biāo)準(zhǔn)B(a)P與樣品濃縮液用玻璃毛細(xì)管交叉點(diǎn)樣。點(diǎn)樣斑點(diǎn)直徑不超過3～4mm。點(diǎn)樣過程中用冷風(fēng)吹干。每支濃縮管洗兩次，每次用一滴苯，全部點(diǎn)在紙上。將點(diǎn)過樣的層析濾紙掛在層析缸內(nèi)架子上，加入展開劑[甲醇＋乙醚＋蒸餾水＝4＋4＋1(體積比)]，直到濾紙下端浸入展開劑1cm為止。加蓋用透明膠紙密封。于暗室中展開2～4h。取出層析濾紙，在紫外分析儀照射下用鉛筆圈出標(biāo)樣B(a)P斑點(diǎn)以及樣品中與其高度(Rf值)相同的紫藍(lán)色斑點(diǎn)范圍。
剪下用鉛筆圈出的斑點(diǎn)，剪成小條，分別放入5mL具塞離心管中。在105～110℃烘箱中烘10min(亦可在干燥器中或干凈空氣中晾干)。在干燥器內(nèi)冷卻后、加入丙酮至標(biāo)線。用手振蕩1min后，以3000r／min的速度離心2min。上清液留待測量用。
6.2 測定
將標(biāo)準(zhǔn)B(a)P斑點(diǎn)和樣品斑點(diǎn)的丙酮洗脫液分別注入10mm的石英比色皿中，在激發(fā)、發(fā)射狹縫分別為10nm、2nm，激發(fā)波長為367nm處，測其發(fā)射波長402nm、405nm、408nm處的熒光強(qiáng)度F。
7 結(jié)果的表示
用窄基線法按下列公式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)B(a)P和樣品B(a)P的相對(duì)熒光強(qiáng)度，再計(jì)算出B(a)P的含量C(用相對(duì)比較計(jì)算法)。
式中：C——水樣B(a)P含量，μg／L；
M——標(biāo)準(zhǔn)B(a)P點(diǎn)樣量，μg；
F標(biāo)準(zhǔn)——標(biāo)準(zhǔn)B(a)P的相對(duì)熒光強(qiáng)度；
F樣品——樣品斑點(diǎn)的相對(duì)熒光強(qiáng)度；
V——水樣體積，L；
R——環(huán)己烷提取液總體積與濃縮時(shí)所取的環(huán)己烷提取液的體積之比值。
8 精密度與準(zhǔn)確度
8.1 精密度
五個(gè)實(shí)驗(yàn)室自行配制的含有B(a)P近似O.2μg／L的焦化廢水的精密度見表1。
表1 精密度
|
實(shí)驗(yàn)室編號(hào) |
X1 |
CV，％ |
|
1 |
0.230 |
6.9 |
|
2 |
0.199 |
8.0 |
|
3 |
0.213 |
13.0 |
|
4 |
0.202 |
6.6 |
|
5 |
0.179 |
4.2 |
8.2 準(zhǔn)確度
兩種工業(yè)廢水的加標(biāo)回收率見表2、表3。
表2 焦化廢水加標(biāo)回收結(jié)果
|
實(shí)驗(yàn)室編號(hào) |
η |
CV，％ |
|
1 |
107.0 |
6.9 |
|
2 |
93.3 |
8.0 |
|
3 |
121.0 |
13.0 |
|
4 |
99.0 |
6.6 |
|
5 |
73.3 |
4.2 |
表3 瀝青廢水加標(biāo)回收結(jié)果
|
實(shí)驗(yàn)室編號(hào) |
η |
CV，％ |
|
1 |
79.8 |
4.4 |
|
2 |
83.0 |
12 |
|
3 |
81.4 |
7.6 |
|
4 |
93.3 |
6.2 |
附錄A 對(duì)除去B(a)P干擾物的說明
(補(bǔ)充件)
A1 石油、含油廢水按下面操作進(jìn)行 將上述(6.1.2)100mL環(huán)己烷萃取液定容后取出20mL，放入100mL分液漏斗。用DMSO萃取2次，每次5mL，用手振蕩2min，注意放氣，靜置半小時(shí)。待分層后收集兩次萃取的DMso液于另一個(gè)100mL分液漏斗中，棄去環(huán)己烷液。于盛有10mLDMSo液的分液漏斗中加入事先用冰冷卻過的1：1HCl15mL，冷卻至室溫，再用環(huán)己烷反萃取兩次，每次5ml，用手振蕩2min，注意放氣。合并兩次環(huán)己烷萃取液10mL于另一個(gè)100mL分液漏斗中，加5mL15％NaOH溶液洗一次，振蕩兩分鐘，棄去NaOH液層。再用蒸餾水洗2—3次，每次15mL，直至洗滌后的蒸餾水pH＝7，棄去水相，將環(huán)己烷萃取液加無水流酸鈉脫水后，在KD濃縮器上濃縮。以下步驟包括乙�；癁V紙層析分離，熒光分光光度計(jì)測量，計(jì)算與(7)相同。
A2 測量后的B(a)P丙酮洗脫液切勿隨意丟棄，可放入通風(fēng)柜中專用大燒杯中，統(tǒng)一處理。
A5 本實(shí)驗(yàn)均應(yīng)在避免陽光直接照射下進(jìn)行。
A4 所用玻璃器皿必須用洗液浸泡4h以后洗滌。
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