水中多環(huán)芳烴檢測(cè)方法分析
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【摘要】由于多環(huán)芳烴屬于致癌物質(zhì)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，所以作為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水體中多環(huán)芳烴的檢測(cè)。本文概述了多環(huán)芳烴檢測(cè)方法，梳理了與水中多環(huán)芳烴檢測(cè)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法進(jìn)行了比對(duì)分析，為從事水體監(jiān)測(cè)等工作的人員提供指導(dǎo)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】多環(huán)芳烴；標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；環(huán)境監(jiān)測(cè)
1多環(huán)芳烴概述
多環(huán)芳烴（PolycyclicAromaticHydrocarbons，PAHs）是在煤炭、石油、汽油、垃圾、煙草、木材等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種由兩個(gè)以上苯環(huán)以稠環(huán)形式相連的有機(jī)污染物。絕大多數(shù)多環(huán)芳烴不溶于水，而易溶于苯類芳香性溶劑中。研究表明，PAHs是一類可致癌、致畸、致突變的化學(xué)三致物。在已知的致癌物質(zhì)中，超過1/3是多環(huán)芳烴。所以世界各國(guó)都將PAHs作為優(yōu)先監(jiān)測(cè)物重點(diǎn)監(jiān)控。目前已知的PAHs超過100種，而被各國(guó)監(jiān)測(cè)并受管制的PAHs有18種。我國(guó)在1990年將7種PAHs作為水體優(yōu)先控制污染物。在多環(huán)芳烴中由于苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene，BaP）是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的環(huán)境化學(xué)致癌物，而且致癌性很強(qiáng)，故常以苯并[a]芘作為多環(huán)芳烴的代表。
2多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法
用于分離檢測(cè)PAHs的方法有：氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、高效液相色譜（HPLC）及熒光分光光度法等，其中最常用的方法是HPLC、GC和GC-MS。因?yàn)樽贤饣驘晒鈾z測(cè)器對(duì)于PAHs這類分子量大、不易被氣化的化合物有相當(dāng)靈敏的響應(yīng)，所以HPLC經(jīng)常被列為首選的PAHs分析方法。同時(shí)，與氣相色譜（GC）相比，HPLC不受所分析的化合物的揮發(fā)性及分子量大小的限制，而且HPLC具有靈敏度高，選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，因而HPLC的應(yīng)用最廣泛。近年來(lái)很多學(xué)者對(duì)不同領(lǐng)域中PAHs的檢測(cè)進(jìn)行了研究。郭新穎等[1]采用高效液相色譜-紫外熒光檢測(cè)分析方法檢測(cè)水果中多環(huán)芳烴，滿足水果中多環(huán)芳烴的定量檢測(cè)要求。謝丹平等[2]采用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)復(fù)雜廢氣樣品中多環(huán)芳烴，該方法顯著提高了苯并[a]芘的色譜峰響應(yīng)。田春霞等[3]通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法建立一種自動(dòng)化程度高、快速、靈敏、簡(jiǎn)單，適用于快速分析環(huán)境水樣中的痕量多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法。
3國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析
目前發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都已經(jīng)建立了較為成熟的水中多環(huán)芳烴類的采樣和分析方法，包括液液萃取高效液相色譜、固相萃取高效液相色譜、液液萃取氣相色譜等。美國(guó)環(huán)保局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)EPAMethod550.1、EPAMethod550、EPAMethod610和EPAMethod8310等都是采用液相色譜的熒光檢測(cè)器或氣相色譜的FID檢測(cè)器分析水中多環(huán)芳烴。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO17993：2002中高效液相色譜法與美國(guó)的方法類似。而標(biāo)準(zhǔn)EPAMethod525.1、EPAMethod25、EPAMethod8270、ISO28540:2011和BSEN16691：2015主要是采用氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定多環(huán)芳烴。
3.1美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)EPAMethod550采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，用配備熒光或紫外檢測(cè)器的高效液相色譜儀測(cè)定飲用水中16種多環(huán)芳烴；美國(guó)EPAMethod550.1采用固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定飲用水中16種多環(huán)芳烴；美國(guó)EPAMethod610采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，經(jīng)硅膠柱凈化后，高效液相色譜/氣相色譜法測(cè)定生活污水和工業(yè)廢水中16種多環(huán)芳烴；美國(guó)EPAMethod525.1采用固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定飲用水中有機(jī)化合物（包括13種多環(huán)芳烴）；美國(guó)EPAMeth‐od625采用二氯甲烷萃取，氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定生活污水和工業(yè)廢水中有機(jī)化合物（包括16種多環(huán)芳烴）；美國(guó)EPAMethod8310采用二氯甲烷萃取水中多環(huán)芳烴，經(jīng)硅膠柱凈化（EPAMethod3630）后，高效液相色譜法測(cè)定地表水中16種多環(huán)芳烴；美國(guó)EPAMethod8270采用二氯甲烷萃取，氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定有機(jī)物（包括16種多環(huán)芳烴）。
3.2ISO標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO17993：2002采用正己烷作為提取液，經(jīng)硅膠柱凈化，用高效液相色譜的熒光檢測(cè)器分析飲用水或地下水中質(zhì)量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的15種多環(huán)芳烴；國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO28540：2011采用正己烷作為提取液，經(jīng)硅膠柱凈化，用氣相色譜-質(zhì)譜法（選擇離子掃描）可以檢測(cè)飲用水或地下水中質(zhì)量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的16種多環(huán)芳烴，標(biāo)準(zhǔn)附錄中給出了萃取盤萃取水樣的條件。
3.3其他標(biāo)準(zhǔn)英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BSEN16691：2015采用固相萃取盤富集水樣，經(jīng)硅膠柱凈化，用氣相色譜-質(zhì)譜法分析水中蒽、熒蒽、苯并[b]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[a]芘、茚并[1，2，3-cd]芘、苯并[g，h，i]苝7種多環(huán)芳烴。
4國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析
如表1所示，在我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、排放標(biāo)準(zhǔn)中涉及水中多環(huán)芳烴指標(biāo)的包括：GB3097—1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB31570—2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T14848—2017《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。國(guó)內(nèi)測(cè)定水體中多環(huán)芳烴的標(biāo)準(zhǔn)有HJ478—2009《水質(zhì)多環(huán)芳烴的測(cè)定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法》和GB/T26411—2010《海水中16種多環(huán)芳烴的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》。HJ478—2009于2009年發(fā)布，參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)EPA方法，采用液液萃取和固相萃取高效液相色譜法分析水中16種多環(huán)芳烴；GB/T26411—2010標(biāo)準(zhǔn)于2011年發(fā)布，采用固相萃取氣相色譜-質(zhì)譜法分析海水中16種多環(huán)芳烴。國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于水中多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法比較見表2。從表2中可以看出，我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的苯并[a]芘的檢測(cè)限要比美國(guó)和ISO標(biāo)準(zhǔn)中的檢出限嚴(yán)格，只有英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BSEN16691：2015的苯并[a]芘檢出限為0.33ng/L。可見，我國(guó)對(duì)水體中多環(huán)芳烴的檢測(cè)要求比較高。
5結(jié)語(yǔ)
多環(huán)芳烴作為“三致”污染物時(shí)刻威脅著人類的身體健康，作為環(huán)境監(jiān)測(cè)部門應(yīng)高度重視對(duì)各類水體中多環(huán)芳烴的檢測(cè)工作，掌握標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)分析方法。我國(guó)目前實(shí)行的水體中多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)只有2項(xiàng)，而且標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施都已超過10年。“標(biāo)齡”偏高將會(huì)給相關(guān)檢測(cè)工作帶來(lái)一定影響。未來(lái)有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)水中多環(huán)芳烴的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制修訂。
【參考文獻(xiàn)】
[1]郭新穎，陳峰，謝超，等.QuEChERS固相分散萃取-高效液相色譜法檢測(cè)水果中多環(huán)芳烴及其污染成分分析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2022，49（11）：26-29.
[2]謝丹平，趙波，黎玉清，等.甲酸酸化結(jié)合氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)復(fù)雜廢氣中的多環(huán)芳烴[J].環(huán)境化學(xué)，2022，41（8）：2655-2661.
[3]田春霞，王軍淋，應(yīng)英，等.全自動(dòng)固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測(cè)水中16種多環(huán)芳烴[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2021，31（8）：900-905.
作者:羅敏 單位:遼寧省沈陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心
