PAHS多环芳烃检测标准和测试方法有哪些

据了解，PM2.5化学成分多达数千种以上，PM2.5的有机成分中，以多环芳烃引人注目。多环芳烃是含两个或两个以上苯环结构的烃类化合物，是已知的一类致癌物。迄今为止已发现200多种多环芳烃类物质，目前主要管控的有16种多环芳烃。其中，苯并（a）芘是致突变性强的环境化学致癌物，对人体有长期毒性、致畸性，环境管理中多采用苯并（a）芘代表多环芳烃实施管控。

多换芳烃的来源，主要分为两种，一是天然来源，而是人为来源。

所谓天然来源，又分为：

1，某些细菌，藻类和植物的生物合成物；

2，森林，草原燃起的野火及火山喷发物；

3，从化石燃料，木质素，底泥等散发出的PHAs是长期地质年代中生物降解再合成的产物

人为来源：

1，废料焚烧和化工燃料不完全燃烧时产生的烟气（包括汽车尾气）；

2，工厂（特别是炼焦，炼油，煤气厂）排出物；

3，水体中的PAHs 主要来源于工业废水，大气降落物，表面敷沥青道路的径流及污染土壤的沥滤流；

4，室内PHAs则来源于取暖，烹饪及吸烟等，由含碳氢化合物不完全燃烧产生的，特别有研究报道，从香烟中检测出300种以上PHAs

检测标准和方法：

16种多环芳烃检测标准：

DB37/T 2870-2016玩具及儿童用品中多环芳烃的测定 超液相色谱法

DB37/T 2871-2016玩具及儿童用品中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱联用法

GB/T 23213-2008植物油中多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

GB/T 26411-2010海水中16种多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

GB/T 33427-2016胶鞋 多环芳烃含量试验方法

GB/T 36946-2018皮革 化学试验 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

HJ 805-2016土壤和沉积物 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

HJ 950-2018固体废物 多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

SC/T 3042-2008水产品中16种多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法

SN/T 4000-2014出口食品中多环芳烃类污染物检测方法 气息色谱-质谱法

一、气相色谱法(GC)

在有机污染物的环境监测中，GC法是常用的定性、定量方法。该方法用于分析易挥发、热稳定性好的有机物，是目前检测环境中二噁英、等的主要方法。

GC分析中载气(流动相)为惰性气体，通常有氮气、氦气或氢气。对有机组分进行分析时，含有机组分的液体样品由进样器进入汽化室后，立即汽化，并被载气带入色谱柱。色谱柱中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相，吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，先离开色谱柱进入检测器，而吸附力强的组分不容易被解吸下来，后离开色谱柱。检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析;根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。

GC法样品用量小，应用范围广，可分析各种气体以及在适当温度下能气化的液体或定量裂解的固体，但不能直接根据色谱峰得出结论，需和一些检测仪器联接使用，如质谱仪等。气相色谱.质谱(GC/MS)联用技术结合了气相色谱和质谱法的优点，充分发挥GC的高分离效率和MS的高分辨率，扩展了GC方法的应用范围，促进了分析技术的计算机化。

二、高效液相色谱法(HPLC)

HPLC主要作为高沸点、热不稳定有机物的分析方法，与GC法形成互补，两者分析对象几乎涵盖了所有的有机化合物。

高效液相色谱仪主要由输液泵系统、迸样器系统、色谱柱、检测器、记录器、显示器及数据处理机(或兼有组分收集系统)等组成。高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相压入装有固定相的色谱柱，经进样阀注入供试品，由流动相带入柱内，在柱内各成分被分离后，依次进入检测器，色谱信号由记录仪或积分仪记录，实现对样品的分析。HPLC流动相可调配比例，通过改变溶剂极性或强度从而改变色谱柱效能、分离选择性和组分因子，终实现改变色谱系统分离度的目的。

HPLC的特点是压力高、分离效能高、灵敏度高、应用范围广、分离速度快等，但HPLC是以液体作为流动相，其仪器设备昂贵，柱填料以及流动相的价格偏高，影响高效液相色谱法的的应用与普及。

三、超临界流体色谱法

超临界流体色谱技术是20世纪80年代发展起来的色谱技术，以超临界流体作为流动相的一种色谱方法。超临界流体，是指既不是气体也不是液体的一些物质，它们的物理性质介于气体和液体之间。超临界流体色谱法要与检测系统联用，适用于分离和测定极性强、热不稳定、化学性质活泼、相对分子量大的化合物。

超临界流体色谱法具有与气相色谱法和液相色谱法显著不同的特点：①超临界流体作为流动相，具有与液体相近的密度，具有强的溶解性，适于分离分析难挥发和热稳定性差的物质。②超临界流体的粘度近于气体，减少柱过程阻力，有利于采用细长色谱柱以增加柱效。③超临界流体的扩散系数在气体和液体之间，具有较快的传质速度，使分析速度加快(低于GC)，峰型变窄，增加检测灵敏度。④超临界流体色谱系统中可使用气相色谱和高效液相色谱的检测器。

四、色质联用分析方法

潘海洋等人参照美国EPA525.1方法，C18-固相萃取膜萃取饮用水中的有机物，利用GC/MS法鉴定多环芳烃（PAH），使用16种多环芳烃混合标准样绘制标准曲线，以内标法对PAH进行定量分析。采用本方法研究某水样中的7种多环芳烃的含量，PAH的平均回收率为94.0%——97.7%，检测限为0.001g/L。Veronica等人研究了固相微萃取技术（SPME）对水中的多环芳烃化合物进行富集并联合GC-MS进行测定的情况，考察了PAH物质在离子和非离子胶束影响下的分离情况。使用85μm聚丙烯酸和100μm二甲基硅氧烷聚合物涂层的纤维和阴离子（十二烷基硫酸，SDS）、阳离子（十六烷基三甲基色氨酸，CTAB）、非离子（聚乙氧基-10-月桂醇，POLE）表面活性剂进行了PAH物质的萃取，结果表明SPME技术是一个可行的处理手段Steven等人采用SPME萃取和GC-MS测定空隙水（porewater，沉淀物中的空隙水）中的PAH物质（测定范围ng/L——mg/L）。这种方法可以达到测定范围的要求，要求的水样体积小，可以减少水样的收集、运输以及贮存等程序。四种污染程度不同的沉积物（50mg/kg34PAH——10000mg/kg总PAH）用SPME技术进行预处理，每次用1.5ml的空隙水进行分析测定34种PAH。水样通过离心这些沉淀物，并进行絮凝沉淀后获得。定量校准通过向标准水样中和空隙水中加入15种2——6环的、全氘化的PAH进行。SPME联合GC-MS的响应因子可以进行22烷基的PAH的测定，也可以用来校准18组烷基PAH物质。DOC（4mg/L——7mg/L）不影响2——3环的PAH物质的测定;而4——6环的PAH的测定受DOC的浓度影响，其与DOC/水的分配系数有关（KDOC），logKDOC的范围为4.1（荧蒽）——5.6（苯并[ghi]芘）。DOC的影响对EPA规定的34中PAH物质并没有很大的影响，因为86%——99%的PAH物质是2环和3环的PAH。

五、二阶激光质谱法

Thomas等人采用二阶激光质谱仪（two-steplasermassspectrometry,L2MS）测定PAH。采用自制的L2MS系统进行测定，用多模式的CO2激光仪（Alltec853MS，Lübeck，德国。λ=10.6μm,，0.6J/cm2,107.5ns）与样品表面形成45℃的倾角进行消融。采用远端机械控制方式使样品能够进行自动旋转到新的角度以进行激光消融。通过光参振荡器（OPO）（MOPO-730D10,SpectraPhysicsLasersInc.，MountainView，CA）提供离子化的激光辐射，并通过应用Nd:YAG激发的激光调谐技（GCR-230,SpectraPhysicsLasersInc。进行三次谐波输出。在波长225——280nm范围内进行离子化效率的研究，脉冲幅长为8ns。对水样进行分析时，激光波长为250nm。Emmenegger等人[12]采用二阶激光质谱法进行定量分析水中的痕量PAH物质（ng/L）。30ml水样经过PVC膜进行萃取后，直接进行L2MS的测定。该方法可以进行3环到6环的PAH物质的定量测定，测定的范围为2——125ng/L。此方法的萃取效率为75%——90%。

五、酶联免疫分析方法

免疫分析法是近几年发展起来以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的新型分析技术。免疫反应具有很高的选择性和灵敏性。作为相对独立的检测方法，即基于竞争结合分析原理的免疫测定法，包括酶联免疫吸附测定（ELISA）、放射免疫测定法（RIA）、固相免疫传感器等方法。目前使用普遍的是酶联免疫法（ELISA），具有操作简便、灵敏度高、样品容量大、仪器化程度和分析成本低的优点，是目前理想的残留筛选性分析方法之一，该方法在美国已经得到了很大程度的接受和应用。Barcelo等人[14]采用ELISA的方法测定和水中的PAH，将测定结果与GC-MS方法进行对比。其采用的预处理程序同Manuel等人的方法相同，水样放置于经过Mucasol（Merz+Co）试剂洗涤和二氯甲烷浸洗的棕色玻璃瓶中（容积2.5l）。水样经过玻璃纤维过滤，加入80mg/L的Na2S2O3（通过精加工的饮用水配置）作为脱氯剂。为了抑制生物活性，所有的水样通过加入6NHCl调节pH值为2。通过C18Emporedisks（商品型号及产地：JTBaker,Deventer,NL）进行萃取，PAH的回收率为70%——95%。Dietmar等人研究了采用ELISA方法测定PAH的可行性，并与HPLC测定的结果进行了对比。采用HPLC方法测定的水中主要含有2环和3环的PAH物质（萘、苊、芴、菲、蒽），也包含芘和荧蒽这些化合物。采用ELISA方法没有发现假阴性（falsenegative）的样品（即测定浓度小于0.2μg/L），存在18%假阳性（falsepositive）样品存在（即测定浓度大于0.2μg/L）。

PAHs主要包括16种同类物质：

16种常见多环芳香烃

1 Naphthalene 萘

2 Acenaphthylene 苊烯

3 Acenaphthene 苊

4 Fluorene 芴

5 Phenanthrene 菲

6 Anthracene 蒽

7 Fluoranthene 荧蒽

8 Pyrene 芘

9 Benzo(a)anthracene 苯并（a）蒽 10 Chrysene 屈

11 Benzo(b)fluoranthene 苯并（b）荧蒽

12 Benzo(k)fluoranthene 苯并 (k)荧蒽

13 Benzo(a)pyrene 苯并（a）芘 14 Indeno(1,2,3-cd)pyrene茚苯（1,2,3-cd）芘

15 Dibenzo(a,h)anthracene 二苯并（a, n）蒽

16 Benzo(g,hi)perylene 苯并（ghi）北（二萘嵌苯）

目前已发展了多种分离和检测PAH物质的方法，HPLC方法和GC-MS方法是具有普遍应用价值的方法。它们的测量精度高，适于标准化，但往往需要进行复杂的样品处理，检测灵敏度也受限于配套的检测器，对设备的要求较高，随着技术的发展可革新。酶联免疫分析方法也会引起较大的关注，免疫法对样品处理要求低、设备和操作简单，比现行的方法灵敏度更高，特别适合于基层单位进行简单快速的检测使用以及大批量样品的普检初筛，但因其自身的局限性，重现性和准确定量方面不及HPLC等方法，在实际工作中可将两者结合，实现从初筛到定量的快速准确检测。