1、专专 业：材料化学业：材料化学报告人：韦燕莉报告人：韦燕莉导导 师：欧阳钢锋师：欧阳钢锋 副教授副教授SPME-GC-MS联用方法分析珠江及中山大学联用方法分析珠江及中山大学湖水中的痕量多环芳烃（湖水中的痕量多环芳烃（PAHs）实实 验验 小小 结结 实实 验验 及及 讨讨 论论 创创 新新 之之 处处 国国 内内 外外 研研 究究 现现 状状 选选 题题 意意 义义纲要纲要一、选题意义一、选题意义 测定测定16种优控种优控PAHs的含量的含量 运用了运用了SPME-GC-MS联用方法测定联用方法测定PAHs 测定我们周围环境水体的测定我们周围环境水体的PAHs的含量，初步的含量，初步评价环境
2、质量评价环境质量 2、SPME自提出以来，众多分析工作者对其进行了研究，固相微萃取主要自提出以来，众多分析工作者对其进行了研究，固相微萃取主要 包括以下几种类型：纤维式固相微萃取（包括以下几种类型：纤维式固相微萃取（Fiber SPME），管式固相微），管式固相微 萃取（萃取（In-tube SPME）(1993)及膜式固相微萃取（及膜式固相微萃取（Thin-Film-SPME）1、固相微萃取（、固相微萃取（SPME）于）于1990年由加拿大年由加拿大Belardi与与Pawliszyn提出。提出。3、随着、随着SPME技术的发展，技术目前已广泛应用于环境，食品，药物，技术的发展，技术目前已广
3、泛应用于环境，食品，药物，临床分析等领域，已有数千篇临床分析等领域，已有数千篇SPME理论与应用的文章发表，而且每理论与应用的文章发表，而且每 年发表的年发表的SPME文章也在不断的增长。文章也在不断的增长。二、国内外研究现状二、国内外研究现状 三、创新之处三、创新之处 用用SPME-GC-MS技术测定技术测定16种种PAHs 测定珠江及中山大学湖水中测定珠江及中山大学湖水中16种优控种优控 PAHs的含量的含量 123456四、实四、实 验验 及及 讨讨 论论PAHs 简简 介介固固 相相 微微 萃萃 取取样样 品品 分分 析析GC-MS 升升 温温 程程 序序SPME 条条 件件 优优 化
4、化PAHs含含 量量 测测 定定（一）多环芳烃（一）多环芳烃（PAHs）简介）简介特点特点 多环芳烃（多环芳烃（PAHs）是两个或两个以上）是两个或两个以上 芳环稠芳环稠合在一起的一类化合物。合在一起的一类化合物。水溶性差水溶性差 普遍存在于环境中普遍存在于环境中 对微生物生长有抑制作用对微生物生长有抑制作用 环境中呈现不断积累趋势环境中呈现不断积累趋势 有致癌、致突变、致畸作用有致癌、致突变、致畸作用特特点点PAHs在环境中的储存、迁移和归宿在环境中的储存、迁移和归宿污染源动物植物底泥/土壤大气人美国环境保护署规定的美国环境保护署规定的16种优控种优控PAHs16、苯并、苯并(g,h,i)苝
5、苝15、二苯并、二苯并(a,h)蒽蒽14、茚并、茚并(1,2,3-cd)芘芘13、苯并、苯并(a)芘芘9、苯并、苯并(a)蒽蒽10、11、苯并、苯并(b)荧蒽荧蒽12、苯并、苯并(k)荧蒽荧蒽1、萘、萘2、苊烯、苊烯3、苊、苊4、芴、芴 5、菲、菲 6、蒽、蒽7、荧蒽、荧蒽8、苯并、苯并(a)芘芘 固相微萃取：用涂覆在固相微萃取：用涂覆在纤维上的固体纤维上的固体吸附剂吸附剂吸附目标化合物，利用分子组分在吸附目标化合物，利用分子组分在样品基质与提取剂中的样品基质与提取剂中的分配系数不同分配系数不同，达，达到分离和富集目标化合物的目的。到分离和富集目标化合物的目的。样品用量小样品用量小 不使用溶剂
6、不使用溶剂 操作简单操作简单 易于自动化及与其他技术在线连用易于自动化及与其他技术在线连用 优优点点（二）（二）固相微萃取固相微萃取(SPME)SPME影影 响响 因因 素：素：1、萃取头类型、萃取头类型2、分析物性质、分析物性质3、萃取时间、萃取时间4、解吸时间、解吸时间（二）（二）固固 相相 微微 萃萃 取取(SPME)SPME 萃萃 取取 模模 型型 图图1 固相微萃取的操作过程固相微萃取的操作过程(B)固相微萃取的操作过程固相微萃取的操作过程 （三）样品分析（三）样品分析样品采集点样品采集点样品采样品采集点集点东东湖湖西湖西湖珠江珠江北湖北湖样品处理和分析流程样品处理和分析流程样品样品
7、样品处理和分析流程样品处理和分析流程PAHs含量测定含量测定黑暗中黑暗中储存储存SPME萃取萃取GC-MS分析分析作工作作工作曲线曲线计算得计算得化合物化合物浓度浓度（四）（四）GC-MS程序升温条件程序升温条件升温速度升温速度/（/min/min）升到的温度升到的温度 /保留时间保留时间/min走样时间走样时间/min5011201500610250122830300231.67 表表1 GC-MS检测检测PAHs的程序升温的程序升温温度（进样口：温度（进样口：270，MS：230，质谱四极杆：，质谱四极杆：230，GC-MS接口：接口：230）16种优控种优控PAHs谱图谱图图图2 16种
8、优控种优控PAHs谱图谱图 表表2 PAHs出峰顺序及特征离子峰出峰顺序及特征离子峰中文名称中文名称英文简称英文简称出峰时间出峰时间/minSIM ion(m/Z)萘萘NaP5.2128,102苊烯苊烯 ACY7.2152,76 苊苊 ACE7.45153,76芴芴FLE8.26166,82 菲菲 PHE10.0178,76,152蒽蒽ANT10.1178,76,89荧蒽荧蒽FLU12.53202,101,88芘芘PYR12.97202,55,88苯并苯并(a)蒽蒽BaA15.72228,114,200CHY15.81228,113,200苯并苯并(b)荧蒽荧蒽BbF18.71252,126,
9、224苯并苯并(k)荧蒽荧蒽BkF18.81252,126,224苯并苯并(a)芘芘BaP19.89252,126,224茚并茚并(1,2,3-cd)芘芘IP26.10276,138二苯并二苯并(a,h)蒽蒽DBA26.51278,139苯并苯并(g,h,i)苝苝Bper27.94276,1381解吸时间优化解吸时间优化萃取时间优化萃取时间优化（五）（五）SPME条件优化条件优化峰面积化合物选择萃取时间为选择萃取时间为60min萃取时间优化萃取时间优化图图3 不同萃取时间下的响应值不同萃取时间下的响应值化合物化合物峰面积峰面积选择解吸时间为选择解吸时间为10min1、16种种PAHs总含量，总
10、含量，2、解吸、解吸5min后后PDMS上上PAHs残留量，残留量，3、解吸、解吸10min后后PMDS上上PAHs残留量残留量解吸时间优化解吸时间优化图图4 解吸时间优化解吸时间优化（六）（六）PAHs 含含 量量 的的 测测 定定 aACss 标准加入法：在数份样品溶液中加入标准加入法：在数份样品溶液中加入不同浓不同浓度的标准溶液度的标准溶液,然后按照绘制标准曲线的步骤然后按照绘制标准曲线的步骤测定响应值，绘制测定响应值，绘制响应值响应值-加入浓度加入浓度曲线，根据曲线，根据 计算样品中化合物浓度。计算样品中化合物浓度。测得未知浓度（实际浓度为测得未知浓度（实际浓度为10ng/L）溶液中）
11、溶液中16种种PAHs浓度平均值为浓度平均值为14.53ng/L1、标准加入法的验证标准加入法的验证峰面积峰面积加标浓度加标浓度ng/L图图5 苊稀苊稀-SPME标准加入法曲线标准加入法曲线2、实际水样、实际水样Scan及及SIM谱图谱图水样体系复杂，得到水样体系复杂，得到谱图谱图复杂复杂目标分析物的谱图目标分析物的谱图SIMScan序号序号化合物化合物珠江珠江西湖西湖北湖北湖东湖东湖1萘萘16.01 18.9623.45 43.05 2苊烯苊烯7.54 4.444.96 2.63 3苊苊5.36 2.883.18 1.89 4 芴芴 5.27 4.317.27 5.35 5菲菲 11.07
12、7.5410.62 7.15 6蒽蒽3.33 3.944.45 3.82 7 荧蒽荧蒽9.45 5.265.11 4.45 8芘芘12.64 5.405.46 4.11 9苯并苯并(a)蒽蒽9.80 4.3013.26 5.60 1015.17 10.6515.11 10.28 11苯并苯并(b)荧蒽荧蒽15.65 13.1925.72 6.78 12苯并苯并(k)荧蒽荧蒽24.09 13.1925.72 25.79 13苯并苯并(a)芘芘25.81 14.8234.82 16.75 14茚并茚并(1,2,3-cd)芘芘 47.68 17.3672.49 29.39 15二苯并二苯并(a,h)
13、蒽蒽71.86 29.9486.00 46.61 16 苯并苯并(g,h,i)苝苝104.77 44.11165.71 83.69 PAHs385.51 200.31 503.33 297.34 表表3 珠江及中大湖水中珠江及中大湖水中PAHs含量比较含量比较(ng/L)珠江及中大湖水中珠江及中大湖水中PAHs的含量比较的含量比较浓度浓度/(ng/L)化合物化合物分子量大的多环芳烃浓度高，北湖中分子量大的多环芳烃浓度高，北湖中16种种PAHs浓度普遍高于别的水样中浓度普遍高于别的水样中PAHs的浓度的浓度图图6 珠江及中大湖水中珠江及中大湖水中PAHs的含量比较的含量比较16种优控种优控PAH
14、s化化合物合物珠江珠江西湖西湖北湖北湖东湖东湖地表水环境质量地表水环境质量标准标准（GHZB1-1999）美国美国EPA推荐标推荐标准准（EPA822-Z-99-001）萘萘16.01 18.9623.45 43.05 苊烯苊烯7.54 4.444.96 2.63 苊苊5.36 2.883.18 1.89 1.210106 6 芴芴 5.27 4.317.27 5.35 1.310106 6菲菲 11.07 7.5410.62 7.15 蒽蒽3.33 3.944.45 3.82 9.610106 6 荧蒽荧蒽9.45 5.265.11 4.45 0.310106 6芘芘12.64 5.405.
15、46 4.11 0.96 610106 6苯并苯并(a)蒽蒽9.80 4.3013.26 5.60 4.415.17 10.6515.11 10.28 4.4苯并苯并(b)荧蒽荧蒽15.65 13.1925.72 6.78 4.4苯并苯并(k)荧蒽荧蒽24.09 13.1925.72 25.79 4.4苯并苯并(a)芘芘25.81 14.8234.82 16.75 2.84.4茚并茚并(1,2,3-cd)芘芘 47.68 17.3672.49 29.39 4.4二苯并二苯并(a,h)蒽蒽71.86 29.9486.00 46.61 4.4 苯并苯并(g,h,i)苝苝104.77 44.1116
16、5.71 83.69 PAHs总量总量385.51 200.31 503.33 297.34 表表4 珠江及湖水中珠江及湖水中PAHs浓度与国标及美国浓度与国标及美国EPA标准比较标准比较（ng/L）本实验结果与文献比较本实验结果与文献比较地点地点PAHs（ngL-1)参考文献参考文献珠江珠江385.51本实验本实验珠江河珠江河口口10.8323曾永平等，曾永平等，2007珠江水珠江水163.3431.35麦碧娴等，麦碧娴等，2004实验测得实验测得16种优控种优控PAHs总浓度与文献相符合，证明该方法适用于总浓度与文献相符合，证明该方法适用于PAHs含量的测定含量的测定五、实验小结五、实验小
17、结 实验结果与文献相符合，表明该实验结果与文献相符合，表明该SPME-GC-MS技术适用于水体中技术适用于水体中PAHs含量测定含量测定。本实验成功的检测了本实验成功的检测了16种优控种优控PAHs含量。含量。本实验体现本实验体现SPME 在样品前处理中快速、灵在样品前处理中快速、灵敏、简单、无溶剂的特点。敏、简单、无溶剂的特点。致谢 感谢中山大学化学与化学工程学院第八感谢中山大学化学与化学工程学院第八届创新化学实验与研究基金项目（项目届创新化学实验与研究基金项目（项目编号：编号：0717）资助！）资助！谢谢欧阳老师的悉心指导及实验组江瑞谢谢欧阳老师的悉心指导及实验组江瑞芬师姐的热心帮助！芬师姐的热心帮助！谢谢各位评委老师！谢谢各位评委老师！
