水中多环芳烃检测方法及相关国内外标准分析

罗敏 祝琳琳

【摘要】由于多环芳烃属于致癌物质，会对人体产生危害，所以作为环境监测部门应加强对水体中多环芳烃的检测。本文概述了多环芳烃检测方法，梳理了与水中多环芳烃检测相关的国内外标准，并对国内外标准中多环芳烃的检测方法进行了比对分析，为从事水体监测等工作的人员提供指导依据。

【关键词】多环芳烃；标准比对；环境监测

【DOI编码】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多环芳烃概述

多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是在煤炭、石油、汽油、垃圾、烟草、木材等工业生产过程中产生的一种由两个以上苯环以稠环形式相连的有机污染物。绝大多数多环芳烃不溶于水，而易溶于苯类芳香性溶剂中。研究表明，PAHs是一类可致癌、致畸、致突变的化学三致物。在已知的致癌物质中，超过1/3是多环芳烃。所以世界各国都将PAHs作为优先监测物重点监控。目前已知的PAHs超过100种，而被各国监测并受管制的PAHs有18种。我国在1990年将7种PAHs作为水体优先控制污染物。在多环芳烃中由于苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene，BaP）是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以苯并[a]芘作为多环芳烃的代表。

2多环芳烃的检测方法

用于分离检测PAHs的方法有：气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）及荧光分光光度法等，其中最常用的方法是HPLC、GC和GC-MS。因为紫外或荧光检测器对于PAHs这类分子量大、不易被气化的化合物有相当灵敏的响应，所以HPLC经常被列为首选的PAHs分析方法。同时，与气相色谱（GC）相比，HPLC不受所分析的化合物的挥发性及分子量大小的限制，而且HPLC具有灵敏度高，选择性好等优点，因而HPLC的应用最广泛。近年来很多学者对不同领域中PAHs的检测进行了研究。郭新颖等[1]采用高效液相色谱-紫外荧光检测分析方法检测水果中多环芳烃，满足水果中多环芳烃的定量检测要求。谢丹平等[2]采用气相色谱-三重四极杆串联质谱检测复杂废气样品中多环芳烃，该方法显著提高了苯并[a]芘的色谱峰响应。田春霞等[3]通过气相色谱-质谱联用法建立一种自动化程度高、快速、灵敏、简单，适用于快速分析环境水样中的痕量多环芳烃的检测方法。

3国外相关标准分析

目前发达国家和地区都已经建立了较为成熟的水中多环芳烃类的采样和分析方法，包括液液萃取高效液相色谱、固相萃取高效液相色谱、液液萃取气相色谱等。美国环保局发布的标准EPA Method 550.1、EPA Method 550、EPA Method 610和EPA Method 8310等都是采用液相色谱的荧光检测器或气相色谱的FID检测器分析水中多环芳烃。国际标准ISO 17993：2002中高效液相色谱法与美国的方法类似。而标准EPA Method 525.1、EPA Method 25、EPA Method 8270、ISO 28540：2011和BS EN 16691：2015主要是采用气相色谱-质谱法测定多环芳烃。

3.1美国EPA标准

美国EPA Method 550采用二氯甲烷萃取水中多环芳烃，用配备荧光或紫外检测器的高效液相色谱仪测定饮用水中16种多环芳烃；美国EPA Method 550.1采用固相萃取-高效液相色谱法测定饮用水中16种多环芳烃；美国EPA Method 610采用二氯甲烷萃取水中多环芳烃，经硅胶柱净化后，高效液相色谱/气相色谱法测定生活污水和工业废水中16种多环芳烃；美国EPA Method 525.1采用固相萃取-气相色谱/质谱法测定饮用水中有機化合物（包括13种多环芳烃）；美国EPA Method 625采用二氯甲烷萃取，气相色谱-质谱法测定生活污水和工业废水中有机化合物（包括16种多环芳烃）；美国EPA Method 8310采用二氯甲烷萃取水中多环芳烃，经硅胶柱净化（EPA Method 3630）后，高效液相色谱法测定地表水中16种多环芳烃；美国EPA Method 8270采用二氯甲烷萃取，气相色谱/质谱法测定有机物（包括16种多环芳烃）。

3.2ISO标准

国际标准ISO 17993：2002采用正己烷作为提取液，经硅胶柱净化，用高效液相色谱的荧光检测器分析饮用水或地下水中质量浓度超过0.005μg/L或地表水中超过0.01μg/L的15种多环芳烃；国际标准ISO 28540：2011采用正己烷作为提取液，经硅胶柱净化，用氣相色谱-质谱法（选择离子扫描）可以检测饮用水或地下水中质量浓度超过0.005μg/L或地表水中超过0.01μg/L的16种多环芳烃，标准附录中给出了萃取盘萃取水样的条件。

3.3其他标准

英国标准BS EN 16691：2015采用固相萃取盘富集水样，经硅胶柱净化，用气相色谱-质谱法分析水中蒽、荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1，2，3-cd]芘、苯并[g，h，i]苝7种多环芳烃。

4国内相关标准分析

如表1所示，在我国现行的环境质量标准、排放标准中涉及水中多环芳烃指标的包括：GB 3097—1997《海水水质标准》、GB 3838—2002《地表水环境质量标准》、GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》、GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》、GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》、GB 8978—1996《污水综合排放标准》、GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》、GB/T 14848—2017《地下水质量标准》。

国内测定水体中多环芳烃的标准有HJ 478—2009《水质多环芳烃的测定液液萃取和固相萃取高效液相色谱法》和 GB/T 26411—2010《海水中16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》。HJ 478—2009于2009年发布，参照国际标准和美国EPA方法，采用液液萃取和固相萃取高效液相色谱法分析水中16种多环芳烃；GB/T 26411—2010标准于2011年发布，采用固相萃取气相色谱-质谱法分析海水中16种多环芳烃。国内外标准中关于水中多环芳烃的检测方法比较见表2。

从表2中可以看出，我国现行标准中规定的苯并[a]芘的检测限要比美国和ISO标准中的检出限严格，只有英国标准BS EN 16691：2015的苯并[a]芘检出限为0.33 ng/L。可见，我国对水体中多环芳烃的检测要求比较高。

5结语

多环芳烃作为“三致”污染物时刻威胁着人类的身体健康，作为环境监测部门应高度重视对各类水体中多环芳烃的检测工作，掌握标准的检测分析方法。我国目前实行的水体中多环芳烃的检测方法标准只有2项，而且标准发布实施都已超过10年。“标龄”偏高将会给相关检测工作带来一定影响。未来有关部门应根据实际情况对水中多环芳烃的检测标准进行制修订。

【参考文献】

[1]郭新颖，陈峰，谢超，等.QuEChERS固相分散萃取-高效液相色谱法检测水果中多环芳烃及其污染成分分析[J].计量与测试技术，2022，49（11）：26-29.

[2]谢丹平，赵波，黎玉清，等.甲酸酸化结合气相色谱-三重四极杆串联质谱检测复杂废气中的多环芳烃[J].环境化学，2022，41（8）：2655-2661.

[3]田春霞，王军淋，应英，等.全自动固相萃取-气质联用法检测水中16种多环芳烃[J].中国卫生检验杂志，2021，31（8）：900-905.

【作者简介】

罗敏，女，1978年出生，工程师，学士，研究方向为环境工程。祝琳琳，女，1981年出生，高级工程师，博士，研究方向为环境监测

（编辑：于淼）