空气废气中苯并芘采样与检测方法.doc

1、大气中苯并(a)芘的测定方法苯并a芘是多环芳香烃类化合物，又名3，4苯并芘，简称Bap，分子式C20H12；分子量253.23；沸点475；熔点179；相对密度1.351。3，4苯并芘纯品为无色或微黄色针状结晶，在水中溶解度较小，易溶于苯、氯仿、乙醚、丙酮、环己烷、二甲苯等有机溶剂。在苯中溶解呈蓝色或紫色荧光，在浓硫酸中呈桔红色并伴有绿色荧光。3，4苯并芘是环境中普遍存在的对动物致癌性很强的一种物质，主要是含碳燃料及有机物热解过程中的产物。煤炭、石油等在无氧加热裂解过程中产生的烷烃、烯烃，经过脱氢、聚合，常可产生一定数量的3，4苯并芘。工厂烟气中的悬浮颗粒物上吸附有3，4苯并芘，散布在大气，一

2、部分降落到水面和陆地上，从而污染水源和土壤。炼焦、化工、染料等工厂排出的工业废水中以及熏制食品、香烟烟雾中均含有3，4苯并芘。3，4苯并芘对动物具有局部和全身的致癌作用，对猴子反复皮下注射可在局部形成肿瘤，从气管反复滴注可形成肺癌，在小鼠身上涂抹可使小鼠诱发皮肤癌。流行病学调查认为人的肺癌与环境中3，4苯并芘的含量之间有着极为密切关系。虽然目前各国尚无公认3，4苯并芘的最高容许浓度，但通过动物试验和现场调查提出了一些建议，例如：车间空气中3，4苯并芘最高容许浓度为0.14g/m3；居民区大气最高容许浓度为103g/m3。飘尘上有机物的组分异常复杂，仅其中多环芳烃(简称PAH)就有几百种之多。测

3、定3，4苯并芘的方法很多，主要是将3，4苯并芘与其他多环芳烃分开，常用的有柱层、纸层、薄层、气相色谱、高压液相色谱、气质联机等一系列分离体系。其中以气相色谱法分离PAH尤为重要。利用气相色谱法分离迅速、效能高，再与薄层层析结合起来，可以迅速判断提取物中某些PAH的存在。特别是用毛细管色谱与质谱及核磁共振谱联用，从城市悬浮颗粒物、烟草焦油及汽车废气中，可分离出100多种PAH，极大地发挥了气相色谱的分离效能。用高压液相色谱法分离PAH比气相色谱法具有以下优点：工作温度低(80)对被分离的各组分可以完整地收集起来，再进一步的用紫外或荧光光谱分析。色谱柱是十八烷基硅烷(ODS)化学键为固定相。被检样

4、品在注入分离柱前，最好先经过薄层作初步分离，除去其中混杂的烷烃、烯烃、杂环等化合物，以减轻分离柱的负担，此种方法可以和薄层层析联用，是一种快速鉴定PAH较好的方法。柱层、纸层和薄层层析法，所需设备简单、操作容易，易于掌握和推广。但是，柱层析法和纸层析法所需时间长，分离效果较差，无法排除PAH异构体之间的干扰，使之不能精确定量。为了改进分离效果，可以先经过柱层析，再在乙酰化纸上进行分离。乙酰化纤维素薄层分离同分异构体效果较其他薄层为好。采用两种吸附剂(如氧化铝和40%乙酸的乙酰化纤维素)混合制板，进行双向展开，第一向用正烷苯(91)，第二向用甲醇乙醚水(441)。这时可以将干扰3，4苯并芘的几种

5、干扰物分离，进行几种主要PAH的定量测定。因苯并a芘是多环芳香烃类化合物，气相色谱-质谱法被广泛采用。执行标准：1、环境空气 苯并a芘的测定 高效液相色谱法 GB/T 15439-1995 样品采集：崂应2031型 智能大流量TSP（PM10）采样器2、固定污染源排气中苯并（a）芘的测定 高效液相色谱法HJ/T 40-1999样品采集：崂应3012H型 自动烟尘（气）测试仪3、环境空气和废气 气相和颗粒物中多环芳烃的测定气相色谱-质谱法 HJ646-2013空气样品采集：崂应2033B型 环境空气挥发性有机物采样仪废气样品采集：崂应3075型 智能烟气有机物采样仪4、气相和颗粒物中多环芳烃的测

6、定高效液相色谱法 HJ647-2013备注：“环境空气和废气 气相和颗粒物中多环芳烃的测定气相色谱-质谱法 HJ646-2013”此方法被广泛采用。附录A：高效液相色谱法测定环境空气中苯并芘。一、高效液相色谱法1(一)原理空气中颗粒物中的多环芳烃被采集在玻璃纤维滤纸上，经索氏提取或真空升华后，用高效液相色谱分离测定，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。(二)仪器(1)大流量采样器见第十二章第一节总悬浮颗粒物大流量采样称量法。(2)索氏提取器容量60ml。(3)升华管见图69。(4)真空升华装置 见图610。(5)浓缩器及浓缩瓶 见图6-11(6)微量注射器 10l、20l，刻度应校正。(7)离心

7、机 4000rpm。(8)离心管 5ml，刻度应校正。(9)高效液相色谱仪 附荧光检测器或紫外检测器。(三)试剂(1)玻璃纤维滤纸规格见第十二章第一节总悬浮颗粒物。滤纸需作预处理，方法是将滤纸不重叠地放在高温炉中，经500灼烧30min，保存备用。(2)色谱柱 内径4mm，长20cm不锈钢柱，内装YWGCH型微粒硅胶粒子(10m)，塔板数为30000/m，柱压不超过5MPa。(3)苯 重蒸馏。(4)甲醇 重蒸馏。(5)环己烷 重蒸馏。(6)碱性氧化铝 200300目。(7)标准溶液 取一个10ml棕色容量瓶，准确称量，然后小心加入约10mg苯并a芘，再准确称量，两次称量之差即为苯并a芘质量。加

8、苯溶解并稀释至刻度，计算每毫升溶液中苯并a芘的含量。然后再用甲醇稀释成1.00ml含100g苯并a芘的贮备液。临用时，用甲醇稀释成1.00ml含2g苯并a芘的标准溶液。贮于棕色容量瓶中，置冰箱中保存。(四)采样采样方法同第十二章第一节中“总悬浮颗粒物大流量采样重量法”(五)分析步骤1.液相色谱仪测试条件分析时，应根据液相色谱仪的型号和性能制定能测定苯并a芘的最佳测试条件。柱温：室温。流动相：(31)甲醇水。流动相温度：40。流量：1ml/min。柱压：4MPa。检测器：紫外检测器波长254nm。荧光检测器激发波长 365nm。荧光检测器发射波长 405nm。2.绘制标准曲线和测定校正因子在作样

9、品测定的同时，绘制标准曲线或测定校正因子。(1)绘制标准曲线将液相色谱仪调至最佳测试条件，如用紫外检测器，可用微量注射器分别吸量1.00ml含100g苯并a芘标准溶液5、10、15、20l注入色谱仪；如用荧光检测器，可用微量注射器分别吸量1.00m1含2g苯并a芘标准溶液2、4、6、8、10l注入色谱仪，得苯并a芘的色谱峰和保留时间。另取试剂空白溶液作零浓度点的测定，每个浓度重复三次测定，得峰面积或峰高的平均值。以苯并a芘的含量(ng)为横坐标，峰面积(mm2)或峰高(mm)为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归线的斜率。以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bs(ng/mm2或ng/mm)。(2)测定

10、校正因子在测定的线性范围内，可用单点校正法求校正因子。在样品测定同时，取试剂空白溶液和与样品提取溶液苯并a芘浓度相接近的标准溶液，按液相色谱的最佳测试条件进行测定，得苯并a芘的色谱峰和保留时间。重复做三次，得峰面积或峰高的平均值。用下列公式计算校正因子：式中f校正因子，ng/mm2或ng/mm；cs标准溶液中苯并a芘含量，ng；As标准溶液平均峰面积或峰高，mm2或mm；A0试剂空白溶液平均峰面积或峰高mm2或mm。3.样品测定(1)样品提取 用索氏提取法或真空升华法。 索氏连续提取法：采样后，取80100cm2的玻璃纤维滤纸，折叠后放进索氏提取器，加40ml环己烷，于沸水浴中连续提取8h(每

11、小时回流次数不少于10次)。将提取液移至浓缩器中，在7080水浴上减压浓缩至0.51.0ml(不可蒸干)。将浓缩液转移至5ml离心管内，用少量环已烷洗涤浓缩瓶，合并于离心管内，使总体积控制在1.0ml。加入0.5g碱性氧化铝，摇匀，离心5min，取上清液待测。真空升华提取法：采样后，取80100cm2的玻璃纤维滤纸，卷成筒状，放入升华管内。勿使滤纸折叠或堵塞管口，旋紧磨口。接口处用少量石膏浆密封，石膏固化后，将升华管放在管状电炉内，连接气路和真空泵，将管内抽成真空，35min后，转动三通活塞4，向管内充氮气，再抽真空、再充氮气，如此重复三次，以除去管内残留的空气。同时，将管状炉升温至300，升

12、华40min。此时，可看到黄色的油状物凝集在升华管的毛细管内壁上，为防止升华物被抽走，可在毛细管一端外壁放一小块纱布，裹以冰块冷却。待管状电炉温度下降至室温后，转动三通活塞，使内外气压平衡，关闭真空泵(避免真空泵的油进入管道和真空规中)。取下升华管，旋开磨口，将毛细管的大口朝上，垂直地固定在铁架上。用100l注射器吸取甲醇，注入毛细管内壁，必要时可用金属丝摩擦管壁，帮助溶解，如此重复多次冲洗内壁，冲洗液收集于浓缩管中，将洗脱液浓缩至0.10.5ml，即为待测样品。(2)样品分析在液相色谱仪的最佳测试条件下，取120l样品提取液(根据浓度大小决定进样量)注入色谱仪，得色谱峰，以保留时间确认苯并a

13、芘峰，测定峰面积(mm2)或峰高(mm)，重复做三次，得峰面积或峰高的平均值。在样品测定的同时，取同样规格及大小的未采样滤纸，按相同的操作步骤作试剂空白测定。(六)计算1.用绘制标准曲线法式中c空气中苯并a芘浓度，g/100m3；A样品溶液峰面积或峰高，mm2或mm；A0试剂空白溶液峰面积或峰高，mm2或mm；Bs用标准溶液绘制标准曲线得到的计算因子，ng/mm2或ng/mm；V1样品提取溶液的总体积，ml；V2注入色谱仪中样品溶液的体积，ml；S1滤纸总过滤面积，cm2；S2分析时所取滤纸的过滤面积，cm2；Es由实验室确定的苯并a芘平均提取效率；V0换算成标准状况下的采样体积，m3。2.用

14、单点校正法式中f用单点校正法得到的校正因子，ng/mm2或ng/mm；其他符号与上式相同。(七)说明(1)检出限和测定范围本法检出限0.1ng(荧光检测器)、10ng(紫外检测器)。用荧光检测器测定范围为0.220ng苯并a芘。如采样体积为1440m3，取1/5滤纸样品，制成溶液总体积为1ml，进样量为10l，则可测浓度范围为0.0070.7g/100m3。(2)精密度对浓度为0.1717mg/L的溶液重复测定的相对标准差为9.5%3.1%。(3)干扰与排除样品经过预处理以及色谱柱分离，消除了大部分有机物的干扰。(4)真空升华法和连续提取法各具优缺点。前法操作简单、快速、节省溶剂，可同时提取一

15、组样品，但需要有一定的设备和条件，后法不需要特殊仪器设备，方法简单，提取效率高，易推广；缺点是使用溶剂多，需要增加浓缩这一步骤，提取时间太长。试验证明，这两种方法提取颗粒物中苯并a芘的回收率都很高，加入5g苯并a芘，真空升华法回收率为95%100%，索氏提取法为96%108%。(5)3，4苯并芘是致癌性物质，操作人员要特别注意防护，防止污染。接触3，4苯并芘溶液时，要带医用橡胶手套，并在专用实验台上操作，标准溶液要注意保管。测定后的3，4苯并芘废液应集中起来，统一处理。所用过的玻璃仪器，必须用铬酸钾硫酸洗液浸泡4h以上，最好浸泡过夜后用水洗净。(6)色谱条件的选择流动相：用甲醇和水调节其不同比

16、例，在每种比例下，变化流量，固定柱温，用萘、联苯、菲、蒽混合样品测量在各种条件下的保留值、柱效和蒽菲的分离度，结果见表610。表610 流动相极性、流量变化对多环芳烃保留值、柱效和分离度(菲、蒽)的影响续表流动相甲醇和水的比例影响分离组分的保留值、柱效和分离度。如增加甲醇，保留时间减少，柱效和分离度发生变化，这主要是由流动相极性变化所引起的。另外，流量对保留时间、柱效和分离度也有影响，如流量变大，则保留时间减小，柱效降低，分离度下降。因此，对于甲醇和水的比例以及流量均须严格控制恒定。柱温：提高柱温能缩短保留时间、增加塔板数(见表611)，这是由于温度增高，溶剂粘度减少，增加了溶剂在固定相中的渗

17、透性，所以加快了分离；但温度过高，对低沸点溶剂(如甲醇)易形成气泡析出，影响结果。表611 柱温对保留值、柱效和分离度影响(7)标准和空气样品的色谱图标准和空气样品的色谱图示于图612、图613、图614，空气样品测量结果列于表612。表612 大气飘尘中多环芳烃含量(ng/m3)从色谱图上看到，二个环的仅知道萘和联苯，三个环的有蒽、菲二个峰，这在气相谱不易分开，而用液体色谱是可以分开的。四个环的芘和荧蒽基本能分开，和苯并a蒽是难分离的异构体，此法虽能分开，但不理想。五个环的有苯并e芘、苯并a芘和苝是能分开的。仪器型号用北京分析仪器厂生产的SY01型高压液体色谱仪UV254检测器得到多环芳烃标

18、准曲线如图615。二、纸层析荧光分光光度法1(一)原理采集在玻璃纤维滤纸上颗粒物中的多环芳烃，经索氏提取或真空升华后，用苯洗脱浓缩，经乙酰化滤纸层析分离，分离出的苯并a芘在紫外光照射下呈蓝紫色荧光斑点，用苯洗脱或斑点直接扫描，用荧光分光光度法定量。(二)仪器(1)层析缸 5L。(2)紫外灯 附365或254nm滤光片。(3)具塞比色管 10ml，刻度需校正。(4)荧光分光光度计 用10mm石英比色皿，在激发波长385nm和发射波长400410nm下测定荧光强度或附薄层扫描装置，用于荧光斑点直接扫描测定荧光强度。其他仪器 同一法(415页)。(三)试剂(1)玻璃纤维滤纸 同一法(415页)。(2

19、)苯 重蒸馏。(3)环己烷 重蒸馏。(4)二氯甲烷 重蒸馏。(5)无水乙醇 重蒸馏。(6)乙酰化溶液 按150ml苯、50ml乙酸酐和0.1ml硫酸的比例混合配制。(7)层析滤纸 新华牌中速层析滤纸。(8)展开剂 无水乙醇十二氯乙烷，按(21)比例(体积比)配制。(9)乙酰化滤纸 将层析滤纸裁成长27cm、宽15cm。取20张卷成圆筒形，逐张浸入到盛有2000ml乙酰化溶液的烧杯中，滤纸圆筒状中空部分放入一个高10cm，内径6cm玻璃管(防止滤纸在搅拌时被搅破)。将电动搅拌棒置于玻璃柱中心，在(5055)下缓慢搅拌6h，在搅拌浸泡过程中，溶液液面始终保持超出滤纸1cm，并在通风橱中进行。然后，

20、静置浸泡过夜。取出滤纸在通风橱内晾干，再将滤纸逐张放入无水乙醇中浸泡4h以上，取出晾至微干，夹入粗滤纸之间，用玻璃板压平至干备用。经乙酰化处理过的滤纸，对着光线观察，质地应均匀，透明度一致。如质地不均匀，透明度明、暗不一，则不能用于分析。乙酰化滤纸检验方法：在乙酰化滤纸上分别点3，4苯并芘、芘、1，2苯并芘溶液和三种物质的混合液，用乙醇和二氯甲烷(21)为展开剂，展开上升20cm后，在荧光灯下观察，三种物质均分开，3，4苯并芘的斑点Rf值小于0.10，此滤纸即可供分析使用。(10)标准溶液 贮备液的配制方法同一法，临用时，用苯稀释成1.00ml含2g苯并芘的标准溶液，贮于棕色容量瓶中，并置冰箱

21、中保存。(四)采样采样方法同第十二章第一节中总悬浮颗粒物大流量采样重量法。(五)分析步骤1.样品提取同一法(415页)。2.纸层析分离将空气总悬浮颗粒物样品的提取液定容后，作为纸层析点样待测液。(1)点样 在乙酰化滤纸一端距底边5cm处，用铅笔轻轻划一横线，在横线上点6个样：二个点样品、二个点标准(取10l标准溶液含0.02g苯并芘)、二个点试剂空白(均为平行双样)。各点间隔2cm。用微量注射器吸量样品提取液，根据苯并芘浓度点样1050l。在点样过程中用吹风机缓缓送风，促使溶剂挥发，点样斑点直径不应超过5mm，点样速度应缓慢。如需将全部样品点样时，可用玻璃毛细管点样。溶液点完后，可用少量苯洗涤

22、浓缩瓶，并将洗涤液全部点在斑点上。按相同操作步骤点标准溶液和试剂空白溶液。(2)层析 在层析缸中加入适量展开剂，将点完样的层析滤纸悬挂在层析缸中，下端浸入展开剂约5mm，将层析缸用透明胶纸密封并避光，待溶剂前沿上升至离原点20cm处，取出滤纸，在通风橱中使展开剂自然晾干。然后在暗室内，于365nm紫外光下观察层析纸上苯并芘的亮紫色荧光斑点，并用铅笔圈出苯并芘标准斑点及与其位置相对应的样品斑点和空白斑点。(3)洗脱 用光亮无锈的剪刀分别剪下层析滤纸上苯并芘标准、样品和空白斑点，各放入5ml比色管中，各管准确加入5.00ml苯，加盖，于6070水浴中，不断振摇，浸泡15min，使苯并芘转移至苯液中

23、。3.测定(1)洗脱液的荧光分光光度测定 将标准、样品和空白斑点的苯洗脱上清液分别倒入10mm石英比色皿中，在激发狭缝10nm，激发波长385nm和发射狭缝5nm，发射波长400，405和410nm的条件下，分别测定荧光强度(mm)。(2)苯并芘荧光斑点直接扫描定量用荧光分光光度计的薄层扫描仪时，将层析纸展开的一面朝下，用透明胶纸将其固定于玻璃板上，放入薄层层析扫描板框座架上，设定激发波长为385nm、入射狭缝10nm、入射狭缝5nm，发射波长为405nm，以标准斑点调节仪器的负高压和记录器灵敏度，使记录笔的响应值在1/2满量程处。然后在发射波长400、405和410nm处，对标准，空白和样品

24、斑点逐一进行直线或曲线移动扫描，测得每个斑点峰高或峰面积的积分值之和，即为该斑点的荧光强度(mm或mm2)。(六)计算1.荧光光度法测定洗脱液或斑点直接扫描标准、空白和样品的相对荧光强度：式中A相对荧光强度；A405于405nm发射波长处测定的荧光强度；A400于400nm发射波长处测定的荧光强度；A410于410nm发射波长处测定的荧光强度。2.空气中苯并芘浓度式中c空气中苯并芘浓度，g/100m3；A样品斑点相对荧光强度，mm2或mm；A0试剂空白样品相对荧光强度，mm2或mm；As标准样品相对荧光强度，mm2或mm；W标准斑点苯并芘含量，g；B样品洗脱定容体积，l；D点样时所取洗脱液体积

25、，l；S1样品滤纸的总面积，cm2；S2分析时所取样品滤纸的面积，cm2；Es由实验确定的苯并芘的平均提取效率；V0换算成标准状况下的采样体积，m3。(七)说明(1)纸层析法分离荧光光度法测定苯并芘，具有灵敏度高，操作简便，样品便于保存等优点，是目前测定苯并芘普遍采用的方法之一，检出限为2ng/5ml。(2)精密度和准确度对0.58g苯并芘重复测定的相对标准差小于6%；对5g苯并芘的加标回收率为95%108%。(3)精确量取10l混合样品提取物各5份进行纸层析法和薄层层析法比较，测定结果见表613，从表中结果可以看出两种方法测定结果基本上是一致的。目视观测纸层分离荧光点分界不清晰，不如薄层法。

26、但制备乙酰化滤纸比较容易。表613 两种分离方法测定飘尘中3，4苯并芘的比较三、薄层层析荧光或紫外分光光度法(一)原理采集在玻璃纤维滤纸上颗粒物中的3，4苯并芘(Bap)，用充氮升华法或连续提取法提取，再经醋酸纤维素薄层层析法分离，分离出的Bap斑点，用苯洗脱，以荧光分光光度法或紫外分光光度法定量。(二)仪器(1)薄层涂布器。(2)薄层层析仪。(3)离心机 4000rpm。(4)玻璃熔封铁芯转子 长6mm。(5)电热式磁力搅拌器。(6)其他仪器同二法(425页)。(三)试剂(1)玻璃纤维滤纸预处理同一法(415页)，Bap的空白值不应大于1ng。(2)无水乙醇 重蒸馏。(3)甲醇 重蒸馏。(4

27、)乙醚 重蒸馏。(5)苯 使用前提纯，提纯方法：在分液漏斗中每次加少量浓硫酸，振摇，至浓硫酸层无色为止，再加水振摇数次，洗去硫酸。然后加入无水硫酸钠脱水，再蒸馏。(6)展开剂 甲醇+乙醚+水4+4+1(体积比)。(7)薄层板 以每块板(200200mm)平均需用4g乙酸纤维素，和15ml无水乙醇的比例调成糊状，在涂布器上制板。涂布后，先在室温下风干，再于80干燥箱中活化30min。然后，放在干燥器内，冷却备用。(8)乙酸纤维素 160250目，结合酸的含量为26%30%。乙酸纤维素制备方法：量取682.5ml乙酸酐、300ml苯、7.5ml水依次放入2L烧杯中，混匀。置于冰水浴中，缓慢加入10

28、ml高氯酸，搅匀(注意防止反应剧烈溅出)。然后，在不断搅拌下慢慢加入100g微晶纤维素(色层用)，在通风橱内于3035水浴中放置2h，并不断搅拌，以保证乙酰化反应充分，并注意观察温度，以防温度骤增。然后，再倒入大型离心管中，以4000rpm速度，离心35min，除去上层乙酰化剂溶液，沉淀物用无水乙醇洗涤三次，再离心，至pH6为止。最后将乙酰化纤维素置于通风橱中吹风晾干。放置过夜，再放入干燥箱中，于80干燥1h，取出冷却后，研磨，过160目筛，备用。(9)3，4苯并芘标准溶液同一法(415页)，临用时配制成1.00ml含10gBap标准溶液。(四)采样采样方法同一法(415页)。(五)分析步骤1

29、.样品提取2.薄层分离(1)点样取活化处理过的薄层板，将三边各刮去5mm。在距离底边2cm处，以15cm间隔，用毛细管将样品液全部(或一部分，视浓度而定)，在薄层板上作条状点样。斑点不大于15mm3mm。用0.05ml苯洗管壁，洗液再点样。如此反复，直至洗液无荧光为止。同时，以同样方法，用微量注射器取10l苯并芘标准溶液(0.1g)点样，作为标准对照点。另外一个点不点样品，作为展开剂空白点。如用紫外分光光度法测定时，标准对照应点0.5g苯并芘，并且不留展开剂空白点。(2)层析点样后薄层板放入薄层层析仪中，加入15ml展开剂。待展开剂前沿上升至15cm处，取出薄层板，放在通风橱中，让展开剂自然挥

30、发，晾干。然后在暗室内，于紫外线灯下观察薄层板上荧光斑点。用针划出苯并芘标准斑点和其相对应位置的样品斑点和空白点。(3)洗脱用光亮无锈的小刀仔细刮下标准斑点、样品斑点和空白点。通过漏斗分别移入10ml比色管中，再加入5ml苯，并放入一个玻璃熔封铁芯转子。将比色管放在盛水的烧杯中，于电热磁力搅拌器上加热65，10min，进行洗脱。然后，在离心机上，以4000rpm，离心2min。上清液分别转移于10ml比色管中。再向原比色管中加5ml苯，重复洗脱一次，合并洗脱液，混匀，作为被测样品。3.测定将标准管及样品管和空白管中洗脱液均用苯定容至10ml，分别进行荧光或紫外分光光度法测定，测定步骤同二法(4

31、25页)。(六)计算同二法(425页)。(七)说明(1)乙酸纤维素薄层法可将样品中的3，4苯并芘与其他多环芳烃化合物完全分离，不受或少受其他干扰物的影响。由于它具有灵敏度高，重现性好，分离时间比纸层析法快等优点，所以这个方法仍被广泛采用。(2)检出限本法检出限用荧光分光光度法为1ng/10ml紫外分光光度法为300ng/10ml。(3)乙酸纤维素目前市场还没有商品供应，需要自己制备。乙酸纤维素的结合酸含量对分离有一定的影响，结合酸最适范围26%30%为最好。结合酸测定步骤如下：试剂a.0.500mol/L氢氧化钠乙醇水溶液(31)。b.0.500mol/L盐酸溶液：一级。c.丙酮：一级。d.0

32、.500mol/L氢氧化钠溶液。测定步骤a.总酸测定：称取乙酰化纤维素0.500g放到回流器的磨口瓶中，加入丙酮15ml溶解乙酰化纤维素，在不停振摇下加入1ml水及15ml0.500mol/L氢氧化钠乙醇溶液，摇匀。在65水浴中回流30min，冷却后加入20.00ml 0.500mol/L盐酸，10min后，以酚酞为指示剂，用0.500mol/L氢氧化钠溶液滴定。计算式中V10.500mo1/L氢氧化钠乙醇溶液体积，ml；V20.500mol/L盐酸体积，ml；V30.500mol/L氢氧化钠滴定体积，ml；60乙酸摩尔质量；W样品质量，g。b.游离酸的测定：不加温回流，其余步骤和计算与测定总

33、酸相同。c.结合酸的计算结合酸(%)总酸游离酸例：总酸测定消耗氢氧化钠17.56ml游离酸测定消耗氢氧化钠12.96ml此法比纸层析法分离多环芳烃效果好，荧光斑点不扩散，清晰。3，4苯并芘与其他荧光斑点之间有明显的无荧光带分界线，如果展开两次或进行连续展开，分界效果更佳。薄层分离样品后最好当日将样品洗脱定量测定，如果不能完成时，应将薄层板放在暗箱内保存，24h内无有明显变化，放置5天后再经薄层扫描测定，3，4苯并芘结果偏低6%10%。(4)鉴于苯并芘(Bap)的强致癌性，实验中的一切操作均在白搪瓷盘中进行，防止泼散污染，可随时用重铬酸钾浓硫酸洗液处理，Bap可被强氧化剂破坏。参考文献1 中国预

34、防医学科学院环境卫生监测所.环境空气质量监测检验方法.北京：中国科技出版社，1991：3142 苯并a芘为强致癌性物质，操作时务必注意安全。应避光直射，以防Bap光解。附录B：环境空气和废气 气相和颗粒物中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法（HJ 646-2013）1适用范围本标准规定了测定环境空气和废气中十六种多环芳烃的气相色谱-质谱法。本标准适用于环境空气、固定污染源排气和无组织排放空气中气相和颗粒物中十六种多环芳烃（PAHs）的测定。十六种多环芳烃包括萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-c,d)芘、二苯并(a,h

35、)蒽、苯并(g,h,i)苝。若通过验证本标准也适用于其他多环芳烃的测定。当以100L/min采集环境空气24h时，采用全扫描方式测定，方法的检出限为0.00040.0009g/m3，测定下限0.00160.0036g/m3；当以225L/min采集环境空气24h时，采用全扫描方式测定，方法的检出限为0.00020.0004g/m3，测定下限0.00080.0016g/m3；当采集固定源废气1m3时，采用全扫描方式测定，方法的检出限为0.050.12g/m3，测定下限0.200.48g/m3。详见附表A。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本

36、标准。GB/T 16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T 48烟尘采样器技术条件HJ/T 55大气污染物无组织排放监测技术导则HJ/T 93PM10采样器技术要求及检测方法HJ/T 365危险废物焚烧（含医疗废物）处置设施二恶英排放监测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1全程序空whole program blank将密封保存的采样筒和玻璃纤维滤膜/筒带到采样现场，采样时暴露在采样现场但不经过采样，采样后随样品运回实验室，按与样品相同的操作步骤进行处理和测定，用于检查从样品采集到分析全过程是否受到污染。3.2运输空白trip blank将密封保存的采样

37、筒和玻璃纤维滤膜/筒带到采样现场，采样时不开封，采样后随样品运回实验室，按与样品相同的操作步骤进行处理和测定，用于检查样品运输过程是否受到污染。3.3内标Internal standards样品中不含有的化合物，在样品分析之前加入已知量，用于目标化合物的定量分析。3.4替代物surrogate standards样品中不含有，但其物理化学性质与待测目标化合物相似的物质。一般在样品提取或采样前加入，通过回收率可以评价样品前处理或采样过程对分析结果的影响。3.5采样效率sampling efficiency指采样器捕集并保留多环芳烃的能力。将一定量的多环芳烃加到采样滤膜上，按与样品相同的操作条件抽

38、空气，测定采样介质对多环芳烃的保留能力。3.6动态采样效率dynamic retention efficiency将一定量多环芳烃加到采样吸附柱表面，按与样品相同的操作条件抽空气，测定采样介质对多环芳烃的保留能力。4方法原理气相和颗粒物中的多环芳烃分别收集于采样筒与玻璃（或石英）纤维滤膜/筒，采样筒和滤膜用10/90（v/v）乙醚/正己烷的混合溶剂提取，提取液经过浓缩、硅胶柱或氟罗里硅土柱等方式净化后，进行气相色谱-质谱联机（GC/MS）检测，根据保留时间、质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。5干扰和消除5.1杂环类多环芳烃和烷基取代的多环芳烃与待测化合物在相同的保留时间出峰时，可以通过质谱

39、检测辅助定性离子来加以区别；5.2样品采集、贮存和处理过程中受热、臭氧、氮氧化物、紫外光都会引起多环芳烃的降解，需要密闭、低温、避光保存。6试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水。6.1二氯甲烷（CH2Cl2）：色谱纯。6.2正己烷(C6H14)：色谱纯。6.3乙醚(C2H6O)：色谱纯。6.4丙酮(C3H6O)：色谱纯。6.5无水硫酸钠(Na2SO4)使用前在马福炉中于450烘烤2h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。6.6十氟三苯基膦（DFPTT）：5mg/L(二氯甲烷溶剂)，可直接购买市售有证标准溶液，或用高浓度标准溶液配制。6.7替代物6.7.1替代物12

40、-氟联苯（2-fluorobiphenyl）和对三联苯-d14（P-Terphenyl-d14），纯度：99%以上。亦可采用其他类似物或氘代多环芳烃。可直接购买市售有证标准溶液。6.7.1.1替代物1贮备溶液：=2000g/ml。分别称取二氟联苯和对三联苯-d14（6.7.1）约0.1g，准确到0.1mg，于50ml容量瓶中，用少量二氯甲烷溶解后，用正己烷稀释至刻度。6.7.1.2替代物1使用溶液：=40g/ml。取0.50ml替代物1贮备溶液（6.7.1.1）于25ml容量瓶中，用正己烷稀释至刻度。6.7.2替代物2荧蒽-D10、苯并（a）芘-D12，纯度：99%以上。亦可采用其他氘代多环芳

41、烃。可直接购买市售有证标准溶液。6.7.2.1替代物2贮备溶液：=2000g/ml。分别称取荧蒽-D10、苯并（a）芘-D12（6.7.2）约0.1g，准确到0.1mg，于50ml容量瓶中，用少量二氯甲烷溶解后，用正己烷稀释至刻度。6.7.2.2替代物2使用溶液：=40g/ml。取0.50ml替代物2贮备溶液（6.7.2.1）于25ml容量瓶中，用正己烷稀释至刻度。6.8内标溶液6.8.1内标贮备溶液：=2000g/ml。直接购买市售有证标准溶液，含萘-d8、苊-d10、菲-d10、-d12、苝-d12。6.8.2内标使用溶液：=400g/ml。将分析内标贮备溶液（6.8.1）用正己烷稀释为4

42、00mg/L备用。6.9标准溶液6.9.1多环芳烃类标准贮备液：=2000g/ml。直接购买市售有证标准溶液，包括萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、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（ghi）苝、茚并（1,2,3-cd）芘，4以下、密封、避光保存，或参考生产商推荐的保存条件。6.9.2多环芳烃标准中间液，=200mg/L。分别移取多环芳烃标准贮备液（6.9.1）和替代物1贮备液（6.7.1.1）1.00ml于10ml容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，混匀。6.9.3多环芳烃标准使用液，=20mg/L。分别取多环芳烃标准中间液（6.9.2）1.00

43、ml，用正己烷稀释至10ml容量瓶中，混匀。注1：所有溶液（6.7、6.8、6.9）均转移至顶盖具有聚四氟乙烯衬垫的螺口玻璃瓶内，密封、避光，4以下冷藏。注2：必要时，需将替代物2一并配入其中。6.10样品提取液：1+9（V/V）乙醚/正己烷混合溶液。6.11淋洗液6.11.1淋洗液1：2+3（V/V）二氯甲烷/正己烷混合溶液。6.11.2淋洗液2：1+1（V/V）二氯甲烷/正己烷混合溶液。6.12柱层析硅胶：试剂级，100-200目，孔径30Ao或60Ao。使用前，放在浅盘中130烘烤活化16h，取出放在干燥器中冷却后，装入玻璃瓶中备用。必要时，活化前使用二氯甲烷浸洗。6.13硅胶固相柱或氟

44、罗里硅土固相柱：1000mg/6ml，亦可根据杂质含量选择适宜容量的商业化硅胶或氟罗里硅土固相柱。6.14超细玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜根据采样流量选择相应规格的滤膜。滤膜对0.3m标准粒子的截留效率不低于99%，在气流速度为0.45m/s时，单张滤膜阻力不大于3.5KPa，在此气流速度下，抽取经高效过滤器净化的空气5h，每平方厘米的失重不大于0.012mg。使用前在马福炉中于400加热5h以上，冷却，用铝箔包好，保存于滤膜盒，保证滤膜在采样前和采样后不受沾污，并在采样前处于平展不受折状态。6.15玻璃纤维滤筒（石英滤筒）对0.5m标准粒子的截留效率不低于99.9%，使用前在马福炉中于600加

45、热6h以上，冷却，密封保存，保证滤筒没有折痕。必要时依次用丙酮、二氯甲烷回流提取，溶剂挥干后封存备用。6.16XAD-2树脂（苯乙烯-二乙烯基苯聚合物）。使用前用二氯甲烷（6.1）回流提取16小时后，更换二氯甲烷继续回流提取16小时，再用乙醚/正己烷提取液（6.10）回流提取16小时，然后放置在通风橱中将溶剂挥干（亦可采用50真空干燥8h）。贮存于干净广口玻璃瓶中密封保存。6.17聚氨酯泡沫(PUF)聚醚型，密度为2225mg/cm3，切割成长10mm20mm的圆柱形（直径根据玻璃采样筒的规格确定）。首次使用前用蒸馏水清洗，沥干水分，用丙酮（6.4）清洗三次，放入索氏提取器，依次用丙酮（6.4

46、）回流提取16h，乙醚/正己烷提取液（6.10）回流提取16h，更换23次乙醚/正己烷提取液（6.10）回流，每次回流提取16h。然后取出，将溶剂挥干或氮气吹干（亦可采用50真空干燥8h）。用铝箔包好放于合适的容器内密封保存。必要时，用丙酮使PUF恢复原形，再挥干溶剂。也可购买市售经预处理的PUF。亦可使用快速溶剂萃取（ASE）、自动索氏提取等其他方式提取。注3：净化后，使用量PUF、XAD-2树脂和滤膜/筒空白中萘、菲小于50ng，其他多环芳烃小于10ng。6.18氮气：纯度99.999%。6.19玻璃棉使用前用二氯甲烷浸洗，待挥去溶剂后密封保存。7仪器和设备7.1气相色谱质谱联机：气相色谱

47、具有分流/不分流进样口，具有程序升温功能；质谱仪采用电子轰击电离源。7.1.1色谱柱：石英毛细管色谱柱，30m（长）0.25mm（内径）0.25m（膜厚)，固定相为5%苯基甲基聚硅氧烷，或其它等效的色谱柱。7.1.2石墨垫：含60%聚酰亚胺和40%石墨，避免分析过程中对PAHs产生吸附。7.1.3氦气：纯度99.999%7.2环境空气采样设备采样装置由采样头、采样泵和流量计组成。7.2.1采样泵：具有自动累计流量，自动定时，断电再启功能。正常采样情况下，大流量采样器负载可以达到225L/min以上，中流量采样器负载可以达到100L/min以上。能够将环境空气抽吸到玻璃纤维滤膜（6.14）及其后

48、面的吸附套筒内的吸附材料上，在连续24h期间至少能够采集到144m3的空气样品。7.2.2采样头采样头由滤膜夹和吸附剂套筒两部分组成，详见图1。采样头配备不同的切割器可采集TSP、PM10或PM2.5颗粒物。滤膜夹包括滤膜固定架、滤膜、不锈钢筛网组成。滤膜固定架由金属材料制成，并能够通过一个不锈钢筛网支撑架固定玻璃纤维/石英滤膜。吸附剂套筒外筒由聚四氟乙烯或不锈钢材料制成，内部装有玻璃采样筒，玻璃采样筒底部由玻璃筛板或不锈钢筛网支持，玻璃采样筒内上下两层为厚度至少为1cm的PUF（6.17），中间装有高度为5cm左右的XAD-2大孔树脂（6.16）。玻璃采样筒密封固定在滤膜架和抽气泵之间。采样

49、时吸附剂套筒进气口与滤膜固定架连接，出气口与抽气泵端连接。采样后玻璃采样筒也可直接放入索氏提取器中回流提取。采样前、后将采样筒用铝箔纸包好，放于保存盒内，保证玻璃采样筒及其里面的吸附剂在采样前和采样后不受沾污。7.2.3流量计可设定流量不低于100L/min，采样前用标准流量计对采样流量进行校准。7.3固定污染源排气采样设备同时采集气相和颗粒物中多环芳烃时可选用HJ/T 365中推荐的仪器，其构成包括采样管、滤筒（或滤膜）、气相吸附单元、冷凝装置、流量计量和控制装置等部分，见图2。仅采集固定污染源排气颗粒物中的多环芳烃时，可以采用符合HJ/T 48的烟尘采样器。7.3.1滤筒（或滤膜）托架：滤

50、筒（或滤膜）托架用硼硅酸盐玻璃或石英玻璃制成，尺寸要与滤筒（或滤膜）相匹配，应便于滤筒（或滤膜）的取放，接口处密封良好。7.3.2带有冷凝装置的气相吸附单元：冷凝装置用于分离、贮存废气中冷凝下来的水，贮存冷凝水容器的容积应不小于1L。气相吸附单元是吸附柱，吸附柱一般是内径30mm50mm、长70mm200mm、可装填20g40gXAD-2和PUF。7.3.3流量计量和控制装置：用于指示和控制采样流量的装置，能够在线监测动压、静压、计前温度、计前压力、流量等参数。流量计应具有自动进行温度和压力校正的累积流量计，采样流量在采样前应使用标准流量计进行校准。7.3.4采样泵：泵的空载抽气流量应不少于6

51、L/min，当采样系统负载阻力为20kPa时，流量应不低于30L/min。7.4索氏提取器：500ml、1000ml、2000ml。亦可采用其他性能相当的提取装置。7.5恒温水浴：控制温度精度在5。7.6旋转蒸发装置，也可使用K-D浓缩器、有机样品浓缩仪等性能相当的设备。7.7固相萃取净化装置。7.8玻璃层析柱：长350mm，内径20mm，底部具PTFE活塞的玻璃柱。7.9微量注射器：10l、50l、100l、250l。7.10气密注射器：500l、1000l。7.11容量瓶：A级，5ml、10ml、25ml、50ml。7.12其他实验室常用仪器设备。8样品8.1样品采集五环以上的多环芳烃主要

52、存在于颗粒物，可用玻璃纤维（石英）滤膜/滤筒采集；二环、三环多环芳烃主要存在于气相，可以穿过玻璃纤维（石英）滤膜/滤筒，可用XAD-2树脂和聚氨酯泡沫（PUF）采集；四环多环芳烃在两相同时存在，必须同时用玻璃纤维（石英）滤膜/筒、树脂和聚氨酯泡沫采集样品。8.1.1环境空气和无组织排放废气样品的采集现场采样前要对采样器的流量进行校正，依次安装好滤膜夹、吸附剂套筒，连接于采样器，调节采样流量，开始采样。采样结束后打开采样头上的滤膜夹，用镊子轻轻取下滤膜，采样面向里对折，从吸附剂套筒中取出采样筒，与对折的滤膜一同用铝箔纸包好，放入原来的盒中密封。采样后进行流量校正。8.1.2固定源排气的样品采集安

53、装好滤筒（6.15）和带有冷凝装置的气相吸附单元（7.3.2），连接好仪器，采样管由采样孔插入烟道，使采样嘴置于测点上，正对气流，开动采样泵，调整采样嘴吸气速度与测点处气流速度相等（其相对误差控制在10%内），每隔60min对等速采样流量作必要的调整，若滤筒阻力增大至无法保持等速采样，更换新的滤筒后继续采样。达到所需采样量后，迅速抽出采样管，同时停止采样泵，记录起止时间或采样体积等参数。只采集固定源排气的颗粒物时，按照固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（GB/T 16157）进行采样。8.2样品的保存样品采集后应避光于4以下冷藏，7日内提取完毕；或在-15以下保存，30日内完成提取

54、。8.3试样的制备8.3.1样品提取将滤膜或滤筒和玻璃采样筒直接放在索氏提取器中（如果玻璃采样筒内的树脂和PUF转移到索氏提取器中，用一定量乙醚/正己烷提取液（6.10）冲洗玻璃采样筒，冲洗液转移到提取器中），于树脂上添加100l替代物1使用液（6.7.1.2），加入适量乙醚/正己烷提取液（6.10），以每小时回流不少于4次的速度提取16h。回流提取完毕，冷却至室温，取出底瓶，清洗提取器及接口处，将清洗液一并转移入底瓶，再加入少许无水硫酸钠（6.5）至硫酸钠颗粒可自由流动，放置30min。固定源排气的冷凝水转移到分液漏斗中，用正己烷冲洗冷凝水收集瓶，一并转移到分液漏斗中，加入正己烷萃取，萃取液

55、与上述底瓶内提取液合并。注4：只要能达到本标准规定质量控制要求，亦可采用其他样品提取方式。自动索氏提取采用上述提取液（6.10）提取40个循环；快速溶剂萃取参考条件：温度100，压力15002000Psi，静态萃取时间5min，淋洗体积60%池体积，氮气吹扫60s，静态萃取次数2次。8.3.2样品浓缩提取液转移入浓缩瓶中，温度控制在45以下浓缩至5.0ml以下，加入5-10ml正己烷，继续浓缩，将溶剂完全转为正己烷，浓缩至1.0ml以下。如不需净化，加入10.0l内标，定容至1.0ml，转移到样品瓶中待分析。制备的样品在4以下冷藏保存，30日内完成分析。8.3.3样品的净化8.3.3.1硅胶层析柱净化玻璃层析柱（7.8）依次填入玻璃棉（6.18）、以二氯甲烷为溶剂湿法填充10g活化硅胶（6.12），最后填12cm高无水硫酸钠。柱子