水中多環芳烴檢測方法及相關國內外標準分析

羅敏 祝琳琳

【摘要】由于多環芳烴屬于致癌物質，會對人體產生危害，所以作為環境監測部門應加強對水體中多環芳烴的檢測。本文概述了多環芳烴檢測方法，梳理了與水中多環芳烴檢測相關的國內外標準，并對國內外標準中多環芳烴的檢測方法進行了比對分析，為從事水體監測等工作的人員提供指導依據。

【關鍵詞】多環芳烴；標準比對；環境監測

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.02.007

Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Water and Analysis of Relevant Domestic and Foreign Standards

LUO Min，ZHU Linlin

（Liaoning Shenyang Environmental Monitoring Centre，Shenyang 110015，China）

Abstract：As polycyclic aromatic hydrocarbons（PAHs）are carcinogens， they will be harmful to human health，so the environmental monitoring department should strengthen the detection of PAHs in water bodies. This paper summarizes the detection methods of polycyclic aromatic hydrocarbons，sorts out the domestic and foreign standards related to the detection of polycyclic aromatic hydrocarbons in water，compares and analyzes the detection methods of polycyclic aromatic hydrocarbons in domestic and foreign standards，and provides guidance for personnel engaged in water monitoring.

Key words：polycyclic aromatic hydrocarbons；standard comparison；environmental monitoring

1多環芳烴概述

多環芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是在煤炭、石油、汽油、垃圾、煙草、木材等工業生產過程中產生的一種由兩個以上苯環以稠環形式相連的有機污染物。絕大多數多環芳烴不溶于水，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、致突變的化學三致物。在已知的致癌物質中，超過1/3是多環芳烴。所以世界各國都將PAHs作為優先監測物重點監控。目前已知的PAHs超過100種，而被各國監測并受管制的PAHs有18種。我國在1990年將7種PAHs作為水體優先控制污染物。在多環芳烴中由于苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene，BaP）是第一個被發現的環境化學致癌物，而且致癌性很強，故常以苯并[a]芘作為多環芳烴的代表。

2多環芳烴的檢測方法

用于分離檢測PAHs的方法有：氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質譜法（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。因為紫外或熒光檢測器對于PAHs這類分子量大、不易被氣化的化合物有相當靈敏的響應，所以HPLC經常被列為首選的PAHs分析方法。同時，與氣相色譜（GC）相比，HPLC不受所分析的化合物的揮發性及分子量大小的限制，而且HPLC具有靈敏度高，選擇性好等優點，因而HPLC的應用最廣泛。近年來很多學者對不同領域中PAHs的檢測進行了研究。郭新穎等[1]采用高效液相色譜-紫外熒光檢測分析方法檢測水果中多環芳烴，滿足水果中多環芳烴的定量檢測要求。謝丹平等[2]采用氣相色譜-三重四極桿串聯質譜檢測復雜廢氣樣品中多環芳烴，該方法顯著提高了苯并[a]芘的色譜峰響應。田春霞等[3]通過氣相色譜-質譜聯用法建立一種自動化程度高、快速、靈敏、簡單，適用于快速分析環境水樣中的痕量多環芳烴的檢測方法。

3國外相關標準分析

目前發達國家和地區都已經建立了較為成熟的水中多環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。美國環保局發布的標準EPA Method 550.1、EPA Method 550、EPA Method 610和EPA Method 8310等都是采用液相色譜的熒光檢測器或氣相色譜的FID檢測器分析水中多環芳烴。國際標準ISO 17993：2002中高效液相色譜法與美國的方法類似。而標準EPA Method 525.1、EPA Method 25、EPA Method 8270、ISO 28540：2011和BS EN 16691：2015主要是采用氣相色譜-質譜法測定多環芳烴。

3.1美國EPA標準

美國EPA Method 550采用二氯甲烷萃取水中多環芳烴，用配備熒光或紫外檢測器的高效液相色譜儀測定飲用水中16種多環芳烴；美國EPA Method 550.1采用固相萃取-高效液相色譜法測定飲用水中16種多環芳烴；美國EPA Method 610采用二氯甲烷萃取水中多環芳烴，經硅膠柱凈化后，高效液相色譜/氣相色譜法測定生活污水和工業廢水中16種多環芳烴；美國EPA Method 525.1采用固相萃取-氣相色譜/質譜法測定飲用水中有機化合物（包括13種多環芳烴）；美國EPA Method 625采用二氯甲烷萃取，氣相色譜-質譜法測定生活污水和工業廢水中有機化合物（包括16種多環芳烴）；美國EPA Method 8310采用二氯甲烷萃取水中多環芳烴，經硅膠柱凈化（EPA Method 3630）后，高效液相色譜法測定地表水中16種多環芳烴；美國EPA Method 8270采用二氯甲烷萃取，氣相色譜/質譜法測定有機物（包括16種多環芳烴）。

3.2ISO標準

國際標準ISO 17993：2002采用正己烷作為提取液，經硅膠柱凈化，用高效液相色譜的熒光檢測器分析飲用水或地下水中質量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的15種多環芳烴；國際標準ISO 28540：2011采用正己烷作為提取液，經硅膠柱凈化，用氣相色譜-質譜法（選擇離子掃描）可以檢測飲用水或地下水中質量濃度超過0.005μg/L或地表水中超過0.01μg/L的16種多環芳烴，標準附錄中給出了萃取盤萃取水樣的條件。

3.3其他標準

英國標準BS EN 16691：2015采用固相萃取盤富集水樣，經硅膠柱凈化，用氣相色譜-質譜法分析水中蒽、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種多環芳烴。

4國內相關標準分析

如表1所示，在我國現行的環境質量標準、排放標準中涉及水中多環芳烴指標的包括：GB 3097—1997《海水水質標準》、GB 3838—2002《地表水環境質量標準》、GB 31570—2015《石油煉制工業污染物排放標準》、GB 16171—2012《煉焦化學工業污染物排放標準》、GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》、GB 8978—1996《污水綜合排放標準》、GB 16171—2012《煉焦化學工業污染物排放標準》、GB/T 14848—2017《地下水質量標準》。

國內測定水體中多環芳烴的標準有HJ 478—2009《水質多環芳烴的測定液液萃取和固相萃取高效液相色譜法》和 GB/T 26411—2010《海水中16種多環芳烴的測定氣相色譜-質譜法》。HJ 478—2009于2009年發布，參照國際標準和美國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種多環芳烴；GB/T 26411—2010標準于2011年發布，采用固相萃取氣相色譜-質譜法分析海水中16種多環芳烴。國內外標準中關于水中多環芳烴的檢測方法比較見表2。

從表2中可以看出，我國現行標準中規定的苯并[a]芘的檢測限要比美國和ISO標準中的檢出限嚴格，只有英國標準BS EN 16691：2015的苯并[a]芘檢出限為0.33 ng/L。可見，我國對水體中多環芳烴的檢測要求比較高。

5結語

多環芳烴作為“三致”污染物時刻威脅著人類的身體健康，作為環境監測部門應高度重視對各類水體中多環芳烴的檢測工作，掌握標準的檢測分析方法。我國目前實行的水體中多環芳烴的檢測方法標準只有2項，而且標準發布實施都已超過10年。“標齡”偏高將會給相關檢測工作帶來一定影響。未來有關部門應根據實際情況對水中多環芳烴的檢測標準進行制修訂。

【參考文獻】

[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水果中多環芳烴及其污染成分分析[J].計量與測試技術，2022，49（11）：26-29.

[2]謝丹平，趙波，黎玉清，等.甲酸酸化結合氣相色譜-三重四極桿串聯質譜檢測復雜廢氣中的多環芳烴[J].環境化學，2022，41（8）：2655-2661.

[3]田春霞，王軍淋，應英，等.全自動固相萃取-氣質聯用法檢測水中16種多環芳烴[J].中國衛生檢驗雜志，2021，31（8）：900-905.

【作者簡介】

羅敏，女，1978年出生，工程師，學士，研究方向為環境工程。祝琳琳，女，1981年出生，高級工程師，博士，研究方向為環境監測

（編輯：于淼）