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PerkinElmer PM2.5 致命因素之 PAHs 探究
摘要: PerkinElmer提供極為靈敏、快速、方便、省試劑以及久經國內外用戶驗證的空氣顆粒物中PAHsGC-MS、LC分析解決方案,為業內科研、日常監測的工作者分析探究PM2.5等細微顆粒物中PAHs復雜的組成、污染特征及來源等提供了一雙“火眼金睛”。
關鍵詞: PM2.5 PAHs 監測 GC-MS
Abstract:
Key words :

  PM2.5又稱氣溶膠,指的是直徑小于或等于2.5微米的超細懸浮顆粒物,也稱為可入肺顆粒物,是人類身邊隱形的致命“殺手”。那PM2.5的致命因素-“X”到底是什么?

  業內研究表明,多環芳烴類化合物(PAHs)是PM2.5等空氣中細微顆粒物中主要的有害成分之一,該類化合物已被國際癌癥研究署(IARC)作為優先控制的有毒有害物,具有致癌、致畸、致突變等毒性,且在環境中廣泛分布。空氣中PM2.5等細微顆粒物中的PAHs主要來源于汽車尾氣排放、煤的燃燒、垃圾焚燒、工業燃料的不完全燃燒等。

  目前用于空氣細微顆粒物中PAHs的監測分析的最常用的為氣相色譜/質譜(GC/MS)、液相色譜(HPLC)等方法,但因PAHs成分復雜,來源廣,通常在分析前須對樣品進行提取、濃縮及凈化等前處理,且儀器分析時間也較長,而這一過程既耗時、費力,又可能會消耗大量的試劑,消耗的試劑不僅會污染環境,甚至有些試劑也會對操作人員的身體健康造成極大的傷害。

  PerkinElmer作為儀器分析行業領導者,以及色譜質譜技術發展的先驅,可提供極為靈敏、快速、方便、省試劑以及久經國內外用戶驗證的空氣顆粒物中PAHsGC-MS、LC分析解決方案,不僅為業內科研、日常監測的工作者分析探究PM2.5等細微顆粒物中PAHs復雜的組成、污染特征及來源等提供了一雙“火眼金睛”,也為保護環境及操作人員的健康及提供了更好的保障。

  一、PAHs的全自動熱脫附(ATD):GC-MS分析

  GC-MS方法是分析細微顆粒物中PAHs的常用方法之一,主要可測量碳原子數在24以下的PAHs。目前,其科研、日常監測中采用的方法大多是依據或參考EPA429、TO-13A等方法進行分析,但這一類方法通常比較耗時、且需使用二氯甲烷、乙醚等有害、危險試劑對樣品進行萃取,測量結果也易受溶劑、試劑、器皿等其材的干擾;另外因PAHs本身的化學性質,也易受臭氧、NO2,紫外線等外界因素的降解,從而影響測量結果的準確性。PerkinElmer為解決常規的GC-MS方法分析PAHs過程中所遇到的上述挑戰,開發了專門針對細微顆粒中PAHs的全自動熱脫附GC-MS分析方法,對傳統方法進行了明顯的改進。

  方法特點:

  一次運行,全部分析EPA提出的“優先污染物”中的16種PAHs

  可對所有的ng級的PAH化合物進行定量檢出

  無需對樣品進行溶劑萃取,明顯減少樣品制備時間

  完全自動控制的熱脫附分析方法,操作更方便

  無需使用任何有害、危險性試劑

  無需擔心試劑及其它器材對測量結果的影響

  測量過程中無需擔心臭氧、NO2、紫外線等對目標組分進行降解

  解決了一般PAHs熱脫附分析過程中峰拖尾問題

  儀器:PerkinElmer Clarus®SQ8TMGC-MS:

  800:1的最高信噪比

  3分鐘內可拆裝完的Smart SourceTM離子源

  配件:PerkinElmer TurboMatrixTM熱脫附儀:

  可分析沸點至C44的樣品

  冷阱可冷卻至-30°C,無需液體冷卻劑

  ≥40°C/Sec冷阱快速升溫速率

注:從填充有TenaxTA的ATD管中脫附的5ngPAH標樣的提取離子色譜圖

  1.萘;2.苊烯;3.苊;4.芴;5.菲;6.蒽;7.熒蒽;8.芘;9.苯并[a]蒽;10.屈;11.苯并[b]熒蒽;12.苯并[k]熒蒽;13.苯并[a]芘;14.茚并[1,2,3-cd]芘;15.二苯并(a,h)蒽;16.苯并[g,h,i]苝

 

  二、PAHs的超高效液相色譜(UHPLC)分析

  HPLC方法也廣泛用于PAHs的分離和分析,已成為監測PAHs最重要、最為有效的方法之一。其常用紫外、熒光等檢測器進行檢測。與GC、GC-MS方法比較,HPLC法不受PAHs揮發和熱穩定性的限制,可用于分析包括GC不能分析的高沸點PAHs,分析范圍更寬。但傳統的LC分析方法通常耗時較長,消耗溶劑及產生的有害廢液也較多,比如HPLC分析19種PAHs一般需20min,同時需消耗25mL左右的乙腈。然而通過PerkinElmer開發的超高液相色譜(UHPLC)結合2um填料顆粒的色譜柱分析這19種PAHs,分析時間僅需約4mins,且可降低約90%的流動相溶劑(乙腈)的消耗。

  1.萘;2.苊烯;3.1-甲基萘;4.2-甲基萘;5.苊;6.芴;7.菲;8.蒽;9.熒蒽;10.芘;11.苯并(a);12.屈(1,2-苯并菲);13.苯并(j)熒蒽;14.苯并(b)熒蒽;15.苯并(k)熒蒽;16.苯并(a)芘;17.二苯并(a,h)蒽;18.苯并(ghi)苝;19.茚并(1,2,3-cd)芘

  儀器配置:FlexarTMFX15UHPLC

  二元高壓泵/FXUHPLC自動進樣器/柱溫箱/FXUV/FL檢測器/色譜柱1.9µm50x2.1mm PinAAcle TMDBPAH

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