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多环芳烃(PAHs)是一类具有强致癌性、致畸性和致突变性的持久性有机污染物,广泛存在于环境介质(水、空气、土壤、固体废物)及工业产品中。其检测需根据样品类型、目标化合物及法规要求选择相应方法,核心流程包括样品前处理和仪器分析两大环节。以下是具体检测方法及要点:
🔍 一、检测标准与目标物
常用标准
环境空气与废气:HJ 646-2013(GC-MS法),检测16种PAHs(如苯并[a]芘、茚并芘等),检出限低至0.0002 μg/m³。
水质:GB 13198-1991 或 HJ 478-2009(HPLC法),涵盖饮用水、地下水、废水中6~16种PAHs,检出限0.0004 μg/L(苯并[a]芘)
土壤与固体废物:HJ 892-2017(HPLC-荧光法),针对15种PAHs,或优化后的RP-HPLC法。
产品与食品:参照欧盟REACH、RoHS或中国GB/T 18420等标准
目标PAHs种类
优先控制16种:萘、苊烯、苯并[a]芘等(美国EPA及中国标准);
特定6种:如荧蒽、苯并[a]芘等(GB 13198-1991)
⚗️ 二、样品前处理技术(依基质不同)
水质样品
液液萃取(LLE):用正己烷或二氯甲烷振荡萃取,脱水后浓缩净化。
固相萃取(SPE):C18或弗罗里硅土柱富集,丙酮/二氯甲烷洗脱,适用于痕量检测
自动化设备:全自动液液萃取仪减少人工接触有毒试剂
土壤与固体废物
超声波萃取:二氯甲烷/丙酮混合溶剂,30分钟提取
微波辅助萃取(MAE):正己烷-丙酮体系,10~15分钟完成,回收率78.8%~101.6%
加速溶剂萃取(ASE):高温高压快速提取,但需结合SPE净化
空气与PM2.5
玻璃纤维滤膜采集颗粒物,采样筒吸附气相组分;
溶剂萃取(如环己烷-乙醚)或MAE提取
净化步骤
硅胶/弗罗里硅土柱去除脂类等干扰物
浓缩定容:氮吹仪浓缩至0.5 mL,溶剂置换为乙腈或甲醇。
🔬 三、仪器分析方法
高效液相色谱法(HPLC)
荧光检测器(FLD):高灵敏度(苯并[a]芘检出限0.01 ng/mL),需波长程序切换
紫外检测器(UV):辅助检测无荧光PAHs(如苊烯)
适用性:热不稳定PAHs、同分异构体分离(如苯并[b]与[k]荧蒽)
检测器组合:
色谱柱:C18反相柱(如Eclipse PAH),梯度洗脱(乙腈/水)
气相色谱-质谱联用(GC-MS)
优势:高分辨率、定性能力强,适合复杂基质(如废气、土壤)
局限:高沸点PAHs分析受限,需衍生化
新兴技术
液质联用(LC-MS):ESCi多功能电离源结合APCI模式,灵敏度达50 fg(苯并[a]芘)
全自动平台:如日立Chromaster系统,15分钟内完成16种PAHs分离
📊 四、不同基质检测要点总结
下表对比了主要环境基质中PAHs检测的关键参数:
| 检测基质 | 适用标准 | 前处理方法 | 分析仪器 | 检出限范围 | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 水质 | HJ 478-2009 | LLE/SPE净化 | HPLC-UV/FLD | 0.0004~0.016 μg/L | 需避光采样,SPE提高灵敏度 |
| 空气/废气 | HJ 646-2013 | 滤膜+吸附剂采集,溶剂萃取 | GC-MS | 0.0002~0.12 μg/m³ | 区分气相/颗粒物相 |
| 土壤/固体废物 | HJ 892-2017 | MAE/超声波萃取+SPE净化 | HPLC-FLD | 0.002~0.016 mg/kg | MAE快速高效,回收率>80% |
| PM2.5 | 自定义方法(参考HJ 646) | 玻璃纤维滤膜,MAE提取 | HPLC-UV/FLD串联 | 0.005~0.051 ng/m³ | 需波长程序优化 |
🧪 五、方法性能与验证
检出限与线性:HPLC法可达0.002 μg/L(土壤),GC-MS法为0.0002 μg/m³(空气),线性相关系数>0.999
回收率与精密度:加标回收率通常要求80%~110%,RSD <5%
质量控制:全程空白、平行样、内标法(如十氟联苯)校正损失
⏱️ 六、检测流程与周期
流程:采样→保存(避光/4℃)→前处理(萃取+净化)→仪器分析→报告
周期:
常规样品(水/土壤):3~5工作日;
多组分(16种PAHs)或复杂基质:5~7工作日;
加急服务可缩至1~3天





