🧪 WWA (PAH) w wodzie

Q: Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 17993:2005 — „Jakość wody — Oznaczanie 15 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wodzie metodą HPLC z detekcją fluorescencyjną po ekstrakcji ciecz-ciecz”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of 15 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in water by HPLC with fluorescence detection after liquid-liquid extraction”.

Q: Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Liczba oznaczanych WWA: 15 (lista EPA/ISO); Granica oznaczalności (FLD): 0,005 µg/L (wody pitne i podziemne); Granica oznaczalności (FLD, wody pow.): 0,01 µg/L; Metoda detekcji: Fluorescencja (FLD) + UV-DAD (naftalen, acenaftylen).

Q: Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 2 h 30 min–2 h 50 min. Procedura obejmuje 7 kroków.

Q: Jaki sprzęt jest potrzebny?

System HPLC z detektorem FLD, Detektor UV-DAD (dodatkowy), Kolumna HPLC C18 do PAH, System ekstrakcji ciecz-ciecz, Autosampler, Odgazowywacz i pompa gradientowa. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (System HPLC z detektorem FLD): 200 000–500 000 PLN.

Q: Jakie środki ostrożności obowiązują?

WWA (benzo(a)piren) — rakotwórcze! Unikać kontaktu ze skórą. Podwójne rękawice nitrylowe; Cykloheksan — łatwopalny, drażniący. Praca w dygestorium, z dala od źródeł zapłonu; Acetonitryl — toksyczny, łatwopalny. Metabolizowany do HCN. Praca w dygestorium; Dichlorometan — możliwy kancerogen. Pary cięższe od powietrza. Dygestorium obowiązkowe; Roztwory wzorcowe PAH — rozcieńczone, ale zawierają kancerogeny. Rękawice, unikać rozlania; Odpady organiczne — zbierać oddzielnie (halogenowane i niehalogenowane).

Q: Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 17993.

Fizykochemia PN-EN ISO 17993

Krótko: o co chodzi

Oznaczanie 15 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w wodzie metodą HPLC z detekcją fluorescencyjną po ekstrakcji ciecz-ciecz. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 17993:2005; Liczba oznaczanych WWA: 15 (lista EPA/ISO). Procedura obejmuje 7 kroków (łącznie około 2 h 30 min–2 h 50 min); stosuje się je m.in. do: Kontrola jakości wody pitnej (benzo(a)piren ≤ 0,01 µg/L, suma WWA ≤ 0,1 µg/L), Monitoring wód powierzchniowych — substancje priorytetowe (Dyrektywa 2013/39/UE), Analiza wód podziemnych (zanieczyszczenie ze starych gazowni, koksowni).

W skrócie

Norma: PN-EN ISO 17993:2005
Kategoria: Fizykochemia
Kroków procedury: 7
Łączny czas etapów: 2 h 30 min–2 h 50 min
Liczba oznaczanych WWA: 15 (lista EPA/ISO)
Granica oznaczalności (FLD): 0,005 µg/L (wody pitne i podziemne)
Granica oznaczalności (FLD, wody pow.): 0,01 µg/L

Przegląd

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA/PAH) to grupa ponad 100 związków organicznych składających się z dwóch lub więcej skondensowanych pierścieni aromatycznych. Wiele z nich jest rakotwórczych — benzo(a)piren jest kancerogen grupy 1 IARC, a kilkanaście innych jest klasyfikowanych jako prawdopodobne lub możliwe kancerogeny.

PN-EN ISO 17993:2005 określa metodę oznaczania 15 wybranych WWA w wodzie pitnej, podziemnej i powierzchniowej: naftalen, acenaftylen (tylko UV), acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, benzo(a)antracen, chryzen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, dibenzo(a,h)antracen, benzo(ghi)perylen, indeno(1,2,3-cd)piren.

Dopuszczalne stężenia w wodzie pitnej (Dz.U. 2017 poz. 2294): benzo(a)piren ≤ 0,01 µg/L, suma WWA (4 związki) ≤ 0,1 µg/L. Normy te są bardzo restrykcyjne i wymagają technik o ekstremalnej czułości, stąd konieczność zastosowania detekcji fluorescencyjnej.

Zasada metody

Metoda składa się z trzech etapów: (1) ekstrakcja ciecz-ciecz, (2) rozdzielenie chromatograficzne HPLC, (3) detekcja fluorescencyjna.

1. Ekstrakcja: WWA z próbki wodnej są ekstrahowane do cykloheksanu lub dichlorometanu w lejku rozdzielczym. Ekstrakt jest odparowywany i rekonstytucja w acetonitrylu (rozpuszczalnik HPLC).

2. Chromatografia HPLC: Rozdzielenie 15 WWA na kolumnie C18 (faza odwrócona) z gradientowym elucją woda/acetonitryl. Czas analizy 30–60 min. Każdy WWA eluuje w innym czasie retencji.

3. Detekcja fluorescencyjna (FLD): WWA wykazują silną fluorescencję natywną — absorbują promieniowanie UV i emitują w zakresie widzialnym. Detektor fluorescencyjny mierzy emisję przy programowanych długościach fali (różne pary Ex/Em dla różnych grup WWA), co zapewnia ekstremalną czułość (LOD ~ 0,001 µg/L) i selektywność.

Naftalen i acenaftylen — słabo fluoryzujące — oznaczane są alternatywnie detektorem UV-DAD.

Zastosowania

Kontrola jakości wody pitnej (benzo(a)piren ≤ 0,01 µg/L, suma WWA ≤ 0,1 µg/L)
Monitoring wód powierzchniowych — substancje priorytetowe (Dyrektywa 2013/39/UE)
Analiza wód podziemnych (zanieczyszczenie ze starych gazowni, koksowni)
Monitoring wód opadowych (spaliny, pył PM2.5)
Kontrola ścieków przemysłowych (rafinerie, koksownie)
Badania środowiskowe terenów poprzemysłowych (brownfields)

Kluczowe parametry

Parametr	Wartość
Liczba oznaczanych WWA	15 (lista EPA/ISO)
Granica oznaczalności (FLD)	0,005 µg/L (wody pitne i podziemne)
Granica oznaczalności (FLD, wody pow.)	0,01 µg/L
Metoda detekcji	Fluorescencja (FLD) + UV-DAD (naftalen, acenaftylen)
Kolumna HPLC	C18 faza odwrócona, 250 × 4,6 mm, 5 µm
Czas analizy	30–60 min/próbka (gradient)

Norma

Numer normy: PN-EN ISO 17993:2005
Tytuł (PL): Jakość wody — Oznaczanie 15 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wodzie metodą HPLC z detekcją fluorescencyjną po ekstrakcji ciecz-ciecz
Title (EN): Water quality — Determination of 15 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in water by HPLC with fluorescence detection after liquid-liquid extraction

Procedura krok po kroku

Pobranie próbki

Pobierać do butelek ze szkła ciemnego (ochrona przed fotodegradacją WWA). Napełnić bez zostawiania przestrzeni nad próbką. Transport w ciemności, 4°C. Analiza w ciągu 7 dni.

⏱ Czas: 5 min
Ekstrakcja ciecz-ciecz

Przenieść 1 L próbki do lejka rozdzielczego 2 L. Dodać 50 mL cykloheksanu. Wstrząsać 10 min. Rozdzielić fazy. Powtórzyć 2× po 25 mL. Połączyć ekstrakty.

⏱ Czas: 45 min
Suszenie i zatężanie

Przesączyć ekstrakt przez Na₂SO₄ bezwodny. Odparować na ewaporatorze rotacyjnym do ~1 mL (temp. łaźni < 40°C, próżnia). Zamienić rozpuszczalnik na ACN.

⏱ Czas: 30 min • 🌡 Temperatura: <40°C
Rekonstytucja

Rozpuścić pozostałość w 1 mL acetonitrylu (ACN). Przenieść do vialki HPLC z wkładką. Wirować 5 min/10000 obr. (opcjonalnie filtr 0,22 µm PTFE).

⏱ Czas: 10 min
Analiza HPLC

Nastrzyk 10–50 µL na kolumnę C18 PAH. Gradient ACN/H₂O: 50% → 100% ACN w 30–50 min. Detekcja FLD z przełączaniem Ex/Em. UV-DAD dla naftalenu/acenaftylenu.

⏱ Czas: 40–60 min/próbka
Identyfikacja i obliczenia

Identyfikacja na podstawie czasu retencji (±2%). Kwantyfikacja z krzywej kalibracyjnej (5–7 punktów). Uwzględnić odzysk ekstrakcji (dodanie surogatów).

⏱ Czas: 10 min
Kontrola jakości

Próbka ślepa (woda HPLC przez ekstrakcję). Próbka fortyfikowana (spike). CRM (woda certyfikowana na PAH). Odzysk 60–120%.

⏱ Czas: 10 min

Wymagany sprzęt i aparatura

Sprzęt	Przykład	Orientacyjna cena
System HPLC z detektorem FLD	Agilent 1260/1290 Infinity + FLD, Waters Alliance + FLD 2475, Shimadzu Nexera + RF-20A	200 000–500 000 PLN
Detektor UV-DAD (dodatkowy)	Do oznaczania naftalenu i acenaftylenu	50 000–120 000 PLN
Kolumna HPLC C18 do PAH	Waters PAH C18, Agilent ZORBAX Eclipse PAH, Supelcosil LC-PAH	1 500–3 500 PLN
System ekstrakcji ciecz-ciecz	Lejki rozdzielcze 1–2 L, ewaporator rotacyjny (Buchi R-300)	15 000–40 000 PLN (ewaporator)
Autosampler	Agilent G7167B, Waters 2707	w zestawie z HPLC
Odgazowywacz i pompa gradientowa	Czteropompowy system gradientowy — standard w HPLC	w zestawie z HPLC

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Odczynnik	CAS	Szczegóły
Acetonitryl (ACN) HPLC grade	75-05-8	Czystość HPLC gradient grade (Merck LiChrosolv), faza ruchoma
Woda HPLC grade	—	Woda ultraczysta, odgazowana, typ I (18,2 MΩ·cm)
Cykloheksan	110-82-7	Czystość do analizy pestycydów/PAH. Rozpuszczalnik ekstrakcyjny
Standard mieszaniny 15/16 PAH	—	Certyfikowany roztwór wzorcowy EPA 610 PAH Mix (Supelco), 10–2000 µg/mL w ACN
Na₂SO₄ bezwodny	7757-82-6	Wyprażony (400°C, 4h), do suszenia fazy organicznej
Dichlorometan (DCM)	75-09-2	Alternatywny rozpuszczalnik ekstrakcyjny, czystość pesticides grade

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

WWA (benzo(a)piren) — rakotwórcze! Unikać kontaktu ze skórą. Podwójne rękawice nitrylowe
Cykloheksan — łatwopalny, drażniący. Praca w dygestorium, z dala od źródeł zapłonu
Acetonitryl — toksyczny, łatwopalny. Metabolizowany do HCN. Praca w dygestorium
Dichlorometan — możliwy kancerogen. Pary cięższe od powietrza. Dygestorium obowiązkowe
Roztwory wzorcowe PAH — rozcieńczone, ale zawierają kancerogeny. Rękawice, unikać rozlania
Odpady organiczne — zbierać oddzielnie (halogenowane i niehalogenowane)

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 17993:2005 — „Jakość wody — Oznaczanie 15 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w wodzie metodą HPLC z detekcją fluorescencyjną po ekstrakcji ciecz-ciecz”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of 15 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in water by HPLC with fluorescence detection after liquid-liquid extraction”.

Na czym polega ta metoda?

Metoda składa się z trzech etapów: (1) ekstrakcja ciecz-ciecz, (2) rozdzielenie chromatograficzne HPLC, (3) detekcja fluorescencyjna. 1.

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Liczba oznaczanych WWA: 15 (lista EPA/ISO); Granica oznaczalności (FLD): 0,005 µg/L (wody pitne i podziemne); Granica oznaczalności (FLD, wody pow.): 0,01 µg/L; Metoda detekcji: Fluorescencja (FLD) + UV-DAD (naftalen, acenaftylen).

Ile trwa wykonanie badania?

Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 2 h 30 min–2 h 50 min. Procedura obejmuje 7 kroków.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

System HPLC z detektorem FLD, Detektor UV-DAD (dodatkowy), Kolumna HPLC C18 do PAH, System ekstrakcji ciecz-ciecz, Autosampler, Odgazowywacz i pompa gradientowa. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (System HPLC z detektorem FLD): 200 000–500 000 PLN.

Gdzie stosuje się to badanie?

Kontrola jakości wody pitnej (benzo(a)piren ≤ 0,01 µg/L, suma WWA ≤ 0,1 µg/L); Monitoring wód powierzchniowych — substancje priorytetowe (Dyrektywa 2013/39/UE); Analiza wód podziemnych (zanieczyszczenie ze starych gazowni, koksowni); Monitoring wód opadowych (spaliny, pył PM2.5); Kontrola ścieków przemysłowych (rafinerie, koksownie); Badania środowiskowe terenów poprzemysłowych (brownfields).

Jakie środki ostrożności obowiązują?

WWA (benzo(a)piren) — rakotwórcze! Unikać kontaktu ze skórą. Podwójne rękawice nitrylowe; Cykloheksan — łatwopalny, drażniący. Praca w dygestorium, z dala od źródeł zapłonu; Acetonitryl — toksyczny, łatwopalny. Metabolizowany do HCN. Praca w dygestorium; Dichlorometan — możliwy kancerogen. Pary cięższe od powietrza. Dygestorium obowiązkowe; Roztwory wzorcowe PAH — rozcieńczone, ale zawierają kancerogeny. Rękawice, unikać rozlania; Odpady organiczne — zbierać oddzielnie (halogenowane i niehalogenowane).

Które laboratorium wykona to badanie?