🌿 Oznaczanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA, 16 związków z listy EPA) w glebie metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją UV albo fluorescencyjną — ekstrakcja acetonem z eterem naftowym bez suszenia (metoda A, gleby mało zanieczyszczone) albo toluenem w aparacie Soxhleta po suszeniu (metoda B, gleby silniej zanieczyszczone), kalibracja zewnętrzna, PN-ISO 13877 (wycofana)

Środowisko PN-ISO 13877

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-ISO 13877:2004 (wersja polska), w całości: „Podano dwie metody oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w glebie techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej z zastosowaniem detekcji UV oraz detekcji fluorymerycznej”. Tekst normy czytamy w próbce ISO 13877:1998 w wersji francuskiej: spis treści, przedmowa, wprowadzenie, koniec rozdziału 2 (ostatnie trzy powołania), rozdziały 3–6 i początek rozdziału 7 do punktu 7.1.1 (ekstrakcja w metodzie A, do drugiego wytrząsania). Pierwsza strona tekstu normy (tytuł, rozdział 1 „Zakres” i początek powołań) jest w próbce pusta — zakres znamy wyłącznie z karty PKN. Dalszego przebiegu metody A (rozdzielanie faz, zatężanie, oczyszczanie na tlenku glinu), całej metody B, warunków chromatografii, obliczeń (8), charakterystyk metody (9), sprawozdania (10) ani załącznika A (długości fal dla detekcji UV i fluorescencyjnej) nie mamy — znamy je tylko ze spisu treści.

WEDŁUG TEKSTU ISO 13877:1998 (wersja francuska: przedmowa, wprowadzenie, rozdziały 2 — koniec, 3–7.1.1). Normę przygotował ISO/TC 190 „Jakość gleby”, podkomitet SC 3 „Metody chemiczne i właściwości gleby”. Wprowadzenie: WWA powstają przy przeróbce materii organicznej w warunkach pirolitycznych (ogrzewanie lub niepełne spalanie przy niedoborze tlenu); w glebie występują w rozproszeniu w stężeniach 1–10 µg/kg na składnik, w glebach terenów użytkowanych przez człowieka (przemysł, ruch drogowy) 1–10 mg/kg na składnik, a w glebach z (opuszczonych) terenów przemysłowych — po kilkaset mg/kg na składnik; WWA są mało lotne i słabo rozpuszczalne w wodzie, adsorbują się na powierzchniach stałych i mają duże powinowactwo do materii organicznej, więc występują jako cienka warstwa lub drobne cząstki, w glebach gliniastych także wewnątrz agregatów, a w terenach silniej zanieczyszczonych — w cząstkach pyłu, sadzy lub smoły; ta różnorodność uniemożliwia jedną metodę dla wszystkich zastosowań, stąd dwie metody: A — dla gleb mało lub wcale niezanieczyszczonych, z polarnym rozpuszczalnikiem (aceton) i wytrząsaniem mechanicznym, które rozbija agregaty; B — dla gleb silniej zanieczyszczonych, z rozpuszczalnikiem mniej polarnym, rozpuszczającym WWA z cząstek sadzy i smoły: najskuteczniejszy byłby bardzo toksyczny benzen, dlatego przepisano toluen z ekstrakcją całkowitą w aparacie Soxhleta (wersja francuska przy obu typach gleb podaje to samo określenie „domaine des mg/kg”). Obie metody stosują się do wszystkich zakresów stężeń, ale ekstrakcja acetonem gleb silnie zanieczyszczonych i toluenem gleb mało zanieczyszczonych może dać niezadowalające wyniki — metodę wybiera się według przewidywanych stężeń i sposobu związania WWA w glebie. Inne rozpuszczalniki (heksan, cykloheksan, chlorek metylu, acetonitryl, tetrahydrofuran) i inne techniki (ultradźwięki, ekstrakcja płynem w stanie nadkrytycznym — SFE) dają często wyniki porównywalne, ale procedury nieopisane w normie nie są nią objęte i ich użytkownicy nie powinni się na nią powoływać. Zaleca się wcześniejsze uzyskanie zgody władz odpowiedzialnych za zdrowie publiczne co do zgodności pomieszczeń oraz szkolenie personelu na niekancerogennym WWA, np. fluorantenie. Powołania (koniec rozdziału 2, widoczny w próbce): ISO 11464 (wstępne przygotowanie próbek do analiz fizykochemicznych), ISO 11465 (sucha masa i woda metodą wagową), ISO 14507 (przygotowanie próbek do oznaczania zanieczyszczeń organicznych). Zasada (3): glebę ekstrahuje się acetonem bez suszenia (metoda A) albo toluenem po suszeniu (metoda B; przy suszeniu gleby na powietrzu możliwe są straty naftalenu — uwaga 1); ekstrakt analizuje się metodą HPLC z detektorem UV o zmiennej długości fali albo detektorem fluorescencyjnym o zmiennych długościach fali wzbudzenia i emisji; ilość wyznacza się z sygnałów (pole lub wysokość piku) metodą kalibracji zewnętrznej; oznaczyć można 16 związków z 5.11 (WWA nazywane zanieczyszczeniami priorytetowymi EPA), dla innych WWA metoda wymaga walidacji; detekcja fluorescencyjna nie pozwala zmierzyć acenaftylenu (uwaga 2). Aparatura (4): wagi z dokładnością 0,01 g i 0,01 mg (ta druga tylko do wzorców), suszarka według ISO 11465; dla metody A — kolba stożkowa 500 ml, rozdzielacz 1000 ml, wytrząsarka o ruchu poziomym do 200 wahnięć na minutę, zestaw do zatężania (np. Kuderna-Danish lub wyparka obrotowa), łaźnia wodna do 100 °C, kolumna chromatograficzna do oczyszczania o średnicy wewnętrznej 1 cm; dla metody B — aparat Soxhleta ok. 30 ml z gilzami celulozowymi lub z włókna szklanego, kolbą 100 ml i chłodnicą zwrotną (gilze przemywa się toluenem, jeżeli nie da się wykluczyć wartości ślepej), kolby miarowe 50 i 100 ml; do analizy — chromatograf HPLC z detektorem UV albo fluorescencyjnym (przy fluorescencji konieczne odgazowanie fazy ruchomej, np. helem), kolumna rozdzielająca z fazą odwróconą do WWA z kolumną ochronną (wydłuża życie kolumny przy próbkach gleby), system rejestracji danych. Odczynniki (5): o czystości do analizy pozostałości i wolne od WWA; wartości ślepe wyznacza się okresowo, zwykle po wprowadzeniu nowych partii; partie rozpuszczalników z WWA wymienia się albo destyluje (np. w kolumnie Vigreux długości 1 m); aceton, eter naftowy (wrzący w 40–60 °C) i toluen — do analiz lub do analizy pozostałości; bezwodny siarczan sodu; tlenek glinu zasadowy lub obojętny o powierzchni właściwej 200 m²/g, aktywność super I według Brockmanna; metanol lub acetonitryl do HPLC; woda dwukrotnie destylowana lub dejonizowana do ekstrakcji (A) i woda ultraczysta do fazy ruchomej; hel do odgazowania; azot do zatężania (sprawdzić, czy nie wnosi zanieczyszczeń, np. z przewodów z tworzyw). Substancje odniesienia (5.11): naftalen, acenaftylen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, piren, benzo[a]antracen, chryzen, benzo[b]fluoranten, benzo[k]fluoranten, benzo[a]piren, dibenzo[ah]antracen, benzo[ghi]perylen, indeno[1,2,3-cd]piren — z numerami CAS. Roztwory wzorcowe (5.12): ostrzeżenie — nie przygotowywać wzorców WWA z substancji stałych bez wyposażenia spełniającego wszystkie zasady bezpieczeństwa; ok. 5 mg każdej substancji (odważone z dokładnością 0,01 mg) w kolbie 100 ml uzupełnionej metanolem lub acetonitrylem; 1 ml tego roztworu podstawowego pipetą z dokładnością 1 % do ampułki, zatopionej po schłodzeniu ciekłym azotem, przechowywanej w lodówce przeciwwybuchowej — trwałość co najmniej 1 rok; roztwór wzorcowy — zawartość ampułki do kolby 100 ml uzupełnionej acetonitrylem (metoda A) lub toluenem (metoda B); przy bardzo małych stężeniach i detekcji fluorescencyjnej — w acetonitrylu i dalej rozcieńczony 1:10; zaleca się (5.13 — zdecydowanie) roztwory handlowe. Pobieranie i przygotowanie próbek (6): pobieranie według ISO 10381-5 w porozumieniu z laboratorium, pojemniki niewpływające na zawartość WWA (szkło lub metal), masa próbki 500–1000 g, wskazany szczegółowy protokół pobierania; dalsze informacje o przechowywaniu i przygotowaniu — ISO 14507; kamienie i inne materiały większe niż 10 mm, wyraźnie niezanieczyszczone, oddziela się i waży, a wynik zapisuje; większe cząstki podejrzane o zanieczyszczenie rozdrabnia się i analizuje osobno albo razem z frakcją drobną — sposób postępowania podaje się w sprawozdaniu; próbki przechowuje się w ciemności i najlepiej w chłodzie (np. 4 ± 2 °C) i analizuje jak najszybciej (rozkład mikrobiologiczny, zwłaszcza w glebach rolnych); w metodzie B próbkę suszy się na powietrzu według ISO 11464, zbrylone gleby rozciera w moździerzu, przesiewa do frakcji 2 mm, zapisuje udział masowy frakcji < 2 mm i > 2 mm i pobiera próbkę analityczną z frakcji < 2 mm; gleby z dużym udziałem materiałów pochodzenia przemysłowego (popioły, cegły) albo gdy te materiały mają być badane — rozdrabnia się całą próbkę do cząstek < 2 mm (typowe dla terenów poprzemysłowych). Ekstrakcja w metodzie A (7.1.1): ok. 20 g gleby (z dokładnością 0,1 g) w kolbie stożkowej 500 ml, 200 ml acetonu, zamknąć, wytrząsać intensywnie mechanicznie 15 min; dodać 100 ml eteru naftowego i wytrząsać ponownie 15 min — tu próbka się kończy.

STATUS (stan kart na 03.10.2026). Karta PN-ISO 13877:2004 (wersja polska, publikacja 08-12-2004, 23 strony, grupa cenowa L) ma nagłówek „Wycofana”: data wycofania 19-11-2020, Sektor Zdrowia, Środowiska i Medycyny, KT 191 Chemii Gleby, ICS 13.080.10, „Wprowadza: ISO 13877:1998 [IDT]”; karta nie wskazuje normy zastępującej. Wyszukiwarka PKN (hasło „PN-ISO 13877”, 03.10.2026) pokazuje tylko to wydanie (pozostałe trafienia to PN-EN 13877 — nawierzchnie betonowe). Karta PN-EN 17503:2022-07 (wersja angielska; gleba, osady ściekowe, uzdatnione bioodpady i odpady — WWA metodą GC lub HPLC, KT 191) jest bez nagłówka „Wycofana”, a w polu „Zastępuje” wymienia PN-EN 16181:2018-09 i PN-EN 15527:2008 — nie PN-ISO 13877. Dokument ISO: według katalogu iTeh (odczyt 03.10.2026) ISO 13877:1998 ma status „Withdrawn” (etap 95.99, data etapu 10-12-2014), a słoweńska SIST ISO 13877:1999 — „Withdrawn” od 14-11-2022. Co to znaczy dla wyniku: wycofanie przez PKN nie zmienia treści metody ani nie wyjmuje normy z przepisu — rozporządzenie Ministra Środowiska z 1 września 2016 r. w sprawie sposobu prowadzenia oceny zanieczyszczenia powierzchni ziemi (Dz.U. 2016 poz. 1395; jedyny akt zmieniający, Dz.U. 2024 poz. 1657, załącznika nr 3 nie dotyczy) w załączniku nr 3 wskazuje dla 10 WWA (naftalen, antracen, chryzen, benzo(a)antracen, dibenzo(a,h)antracen, benzo(a)piren, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(ghi)perylen, indeno(1,2,3-c,d)piren) metodykę referencyjną „Procedura badawcza na podstawie PN-ISO 13877” z techniką HPLC z detektorem UV albo FL albo UPLC z detektorem UV albo FL, a alternatywnie GC-MS na podstawie PN-ISO 18287.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 03.10.2026). Numer 13877 stoi w 15 rekordach u 9 laboratoriów: AB 005, AB 127, AB 165, AB 447, AB 550, AB 869, AB 1059, AB 1249, AB 1302. W aktualnych zakresach na stronach PCA (odczyt 03.10.2026, wydania od 18.12.2025 do 22.09.2026) siedem podaje „PN-ISO 13877:2004” (AB 1059 w postaci „PN- ISO 13877:2004”, ze spacją), AB 165 i AB 550 — samo oznaczenie bez roku. Zakładka „Laboratoria” („PN-ISO 13877”) pokazuje 8 laboratoriów — wszystkie poza AB 1059, którego zapis ze spacją po „PN-” nie zaczyna się od tego klucza; sprawdzone zapytaniem zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 03.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). „Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA)” w glebie i gruntach — wszystkie 9; AB 550 także w odpadach (wiele kodów), w paliwach wtórnych (SRF) i w paliwach stałych. Technika: HPLC z detekcją fluorescencyjną (HPLC-FLD) — 7 laboratoriów, UHPLC-FLD — AB 550, HPLC-FLD oraz HPLC-UV — AB 1249. Liczba wymienionych związków: 10 u AB 1302 (dokładnie dziesięć WWA z załącznika nr 3 rozporządzenia), 12 u AB 127, 13 u AB 447, 15 u AB 005, AB 869 i AB 1059 (wszystkie z listy 5.11 poza acenaftylenem), 16 u AB 1249 (z acenaftylenem 10–1000 mg/kg — i jako jedyne z detekcją UV). Zakresy: od 0,0060 mg/kg (benzo(a)piren u AB 1249) do 1000 mg/kg; AB 447 wymienia „benzo(a)fluoranten” (0,01–1 mg/kg) — związku pod tą nazwą nie ma na liście 5.11. Sumę WWA „z obliczeń” podają AB 005, AB 127, AB 447, AB 869, AB 1059 i AB 1249. AB 1249 stosuje normę „z wyłączeniem pkt. 7” razem z instrukcją własną I-13, czyli bez procedury ekstrakcji z normy; AB 165 powołuje łącznie PN-ISO 13877 i PN-EN 17503 przy HPLC-FLD.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy pobieraniu i przechowywaniu: pojemnik z tworzywa może zmienić zawartość WWA (dozwolone szkło lub metal), a przechowywanie w świetle i cieple oraz zwłoka — zwłaszcza przy glebach rolnych — obniżają wynik przez rozkład mikrobiologiczny (6). Przy przygotowaniu: w metodzie B suszenie na powietrzu może dać straty naftalenu (uwaga 1 w rozdziale 3); oddzielenie dużych cząstek bez zapisania, czy były zanieczyszczone, zmienia to, do czego odnosi się wynik (6). Przy wyborze ekstrakcji: aceton przy glebie silnie zanieczyszczonej (sadza, smoła) i toluen przy glebie mało zanieczyszczonej mogą dać wyniki niezadowalające — obie metody są formalnie stosowalne do wszystkich zakresów stężeń, więc błąd nie wynika z przekroczenia zakresu (wprowadzenie). Przy detekcji: detektor fluorescencyjny nie zmierzy acenaftylenu (uwaga 2) — suma „16 WWA” liczona z wyników samej fluorescencji ma o jeden składnik mniej, a suma u laboratoriów z 15 związkami w zakresie nie obejmuje acenaftylenu. Przy odczynnikach: rozpuszczalniki z WWA i azot z przewodów z tworzyw dają wartości ślepe — kontrola po każdej nowej partii (5.1, 5.10). Przy obliczeniu sumy WWA: składniki są wynikami pomiaru tej metody, ale lista składników zależy od laboratorium (10, 12, 13, 15 albo 16) — porównując sumy z różnych laboratoriów, trzeba sprawdzić listę.

CZEGO NIE PODAJEMY. Nie mamy rozdziału 1 (strona pusta w próbce — zakres tylko z karty), punktów 7.1 po drugim wytrząsaniu ani metody B, oczyszczania na tlenku glinu, warunków HPLC (kolumny, fazy ruchomej, gradientu), długości fal UV i fluorescencji z załącznika A, obliczeń, granic oznaczalności i wyników badań międzylaboratoryjnych z rozdziału 9 — nie podajemy więc żadnej z tych wartości.

Zasada metody

WWA ekstrahuje się z gleby acetonem z eterem naftowym bez suszenia (metoda A) albo toluenem w aparacie Soxhleta po wysuszeniu na powietrzu (metoda B), ekstrakt zatęża się i oczyszcza, a 16 związków rozdziela metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej w układzie faz odwróconych i wykrywa detektorem UV o zmiennej długości fali albo detektorem fluorescencyjnym; zawartość wyznacza się z pola lub wysokości piku metodą kalibracji zewnętrznej.

Zastosowania

• Gleba i grunty — WWA w ocenie zanieczyszczenia powierzchni ziemi (metodyka referencyjna dla 10 WWA w załączniku nr 3 do Dz.U. 2016 poz. 1395); 9 laboratoriów w zakresach PCA
• Gleby terenów poprzemysłowych z materiałami pochodzenia przemysłowego (popioły, cegły) — rozdrabnianie całej próbki do < 2 mm (rozdział 6)
• Odpady, paliwa wtórne (SRF) i paliwa stałe — w zakresie jednego laboratorium, poza zakresem normy (norma dotyczy gleby)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-ISO 13877:2004

Tytuł (PL)

Jakość gleby — Oznaczanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych — Metoda z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Title (EN)

Soil quality — Determination of polynuclear aromatic hydrocarbons — Method using high-performance liquid chromatography

Procedura krok po kroku

1. Próbka

   Pobrać według ISO 10381-5, 500–1000 g do szkła lub metalu; przechowywać w ciemności i chłodzie, analizować jak najszybciej; oddzielić i zważyć kamienie > 10 mm. PN-ISO 13877:2004 wycofana 19-11-2020 (stan karty PKN na 03.10.2026), nadal wskazana w Dz.U. 2016 poz. 1395, zał. 3.

2. Wybór metody

   Metoda A (aceton, gleba niesuszona) — gleby mało zanieczyszczone; metoda B (toluen, Soxhlet, gleba suszona na powietrzu i przesiana do 2 mm) — gleby z sadzą, smołą, materiałami przemysłowymi.

3. Ekstrakcja A

   Ok. 20 g gleby, 200 ml acetonu, 15 min wytrząsania; 100 ml eteru naftowego, ponownie 15 min; dalej rozdzielanie, zatężanie i oczyszczanie według 7.1 (treści nie mamy).

4. Wzorce i kalibracja

   Roztwór wzorcowy z ampułki do 100 ml acetonitrylu (A) lub toluenu (B); przy fluorescencji i małych stężeniach — w acetonitrylu, rozcieńczony 1:10; kalibracja zewnętrzna.

5. HPLC i wynik

   Rozdział w fazie odwróconej, detekcja UV albo fluorescencyjna (acenaftylen tylko UV); warunki, długości fal i obliczenia według 7.3–8 i załącznika A (treści nie mamy).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Część WWA (np. benzo[a]piren) jest rakotwórcza — norma ostrzega przed przygotowywaniem wzorców z substancji stałych bez odpowiedniego wyposażenia i zaleca szkolenie personelu na niekancerogennym fluorantenie
• Aceton, eter naftowy, toluen i acetonitryl są łatwopalne; ekstrakcja w aparacie Soxhleta i zatężanie — pod wyciągiem, wzorce w lodówce przeciwwybuchowej

Najczęstsze pytania