水和废水多环芳烃(苊、苊烯、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(g,h,i)苝、苯并(k)荧蒽、屈、二苯并(a,h)蒽、荧蒽、芴、茚并(1,2,3-cd)芘、萘、菲、芘)检测
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发布时间:2026-05-11 02:53:47 更新时间:2026-05-10 02:53:47
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs)是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,由两个或两个以上苯环以不同方式稠合而成。由于其部分单体已被证实具有显著的致癌、致畸、致突变效应,多环芳烃在水环境中的存在状况一直受到环保部门与公众的高度关注。在水和废水监测领域,针对苊、苊烯、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(g,h,i)苝、苯并(k)荧蒽、屈、二苯并(a,h)蒽、荧蒽、芴、茚并(1,2,3-cd)芘、萘、菲、芘等16种典型多环芳烃开展系统性检测,是评估水体污染状况、保障生态与人体健康安全的重要技术手段。
开展水和废水多环芳烃检测的主要目的包括:掌握受纳水体中多环芳烃的污染水平与分布特征,为环境质量评价提供基础数据支撑;监控工业废水排放口多环芳烃的浓度变化,确保排放合规;追踪污染来源,为环境治理与修复决策提供科学依据;满足相关国家标准与行业标准的合规性要求,履行环境保护的法定责任。
本次检测涵盖16种优先控制的多环芳烃类化合物,按照环数和化学特征可大致分类如下:
二环类:萘。萘是16种多环芳烃中分子量最小、挥发性最强的组分,在水中溶解度相对较高,是石油化工和焦化废水中常见的特征污染物。
三环类:苊、苊烯、芴、蒽、菲。三环多环芳烃在水中的溶解度较低,但因其来源广泛,涵盖化石燃料的不完全燃烧、石油类产品的泄漏与渗漏等途径,在水环境中的检出频率较高。
四环类:荧蒽、芘、苯并(a)蒽、屈。四环化合物疏水性增强,更易于吸附在水体悬浮颗粒物表面,是沉积物和底泥中的主要赋存形态之一。
五环类:苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽。其中苯并(a)芘是被国际癌症研究机构确认为强致癌物的代表性物质,其环境浓度是水质安全评价的关键指标。
六环类:苯并(g,h,i)苝、茚并(1,2,3-cd)芘。六环多环芳烃疏水性极强,在水相中的溶解度极低,但一旦进入环境便具有极强的持久性,难以自然降解。
上述16种组分中,苯并(a)芘、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽等均被列入优先污染物名单,具有明确的毒理学关注阈值。
水和废水中多环芳烃的检测通常采用液液萃取或固相萃取进行样品前处理,结合气相色谱-质谱联用技术或高效液相色谱法进行定性与定量分析。具体流程如下:
样品采集与保存:按照相关国家标准要求,使用棕色玻璃瓶采集水样,避免使用塑料容器以防多环芳烃吸附损失。采集后应加入适量抗坏血酸以去除余氯,并调节pH值至中性附近。样品需在低温避光条件下保存,并在规定时限内完成前处理和分析,防止目标物发生降解或光化学转化。
样品前处理:液液萃取法适用于清洁水体和一般废水,使用二氯甲烷等有机溶剂对水样进行多次萃取,合并萃取液后经无水硫酸钠脱水,再以氮吹方式浓缩至合适体积。对于基质复杂的废水样品,固相萃取法更为适用,可选用C18或HLB固相萃取柱对水样进行富集与净化,有效降低基质干扰,提高方法灵敏度与准确性。
仪器分析:气相色谱-质谱联用法是目前最常用的检测手段,利用毛细管色谱柱实现16种多环芳烃的有效分离,采用选择离子监测模式进行定量,灵敏度高、选择性优越。高效液相色谱法配备荧光检测器或紫外检测器,对具有荧光特性的多环芳烃具有极高的检测灵敏度,也是广泛认可的检测方法之一。
质量控制:每批次样品须配备方法空白、平行样、基体加标样等质控措施,确保萃取回收率、精密度和准确度满足相关标准要求。16种多环芳烃的加标回收率通常应控制在70%至120%之间,平行样相对标准偏差不超过20%,以保障检测数据的可靠性和可溯源性。
水和废水多环芳烃检测的适用场景涵盖多个领域:
环境质量监测:地表水、地下水、饮用水水源地等水体的例行监测与专项调查,评估多环芳烃的背景浓度与时空变化趋势,为水环境质量报告提供依据。
排污许可监管:石化、焦化、钢铁、印染等行业废水排放口的监督性监测,确保多环芳烃排放浓度符合相关排放标准的限值要求,支撑排污许可管理。
环境影响评价:建设项目环评阶段的水环境本底调查,以及项目运营期的跟踪监测,预判和评估潜在环境影响,为环保审批提供技术支撑。
污染事故应急:突发性水污染事件中,快速筛查水体中多环芳烃的种类与浓度,为应急处置方案制定和健康风险评估提供及时数据支持。
科研与咨询服务:针对河流、湖泊、近岸海域等水环境开展的污染来源解析、迁移转化规律研究、生态风险评估等科研课题及技术咨询项目。
水样中多环芳烃的检出限一般是多少?
不同检测方法和仪器配置下检出限有所差异。采用气相色谱-质谱联用法,水样中16种多环芳烃的方法检出限通常可达到0.001至0.01微克每升量级;高效液相色谱-荧光法的检出限同样可达到较低水平。具体检出限需结合实验室方法验证结果确定。
多环芳烃检测中容易出现哪些问题?
常见问题包括:采样过程中容器壁吸附导致测定结果偏低;前处理过程中溶剂浓缩过度造成轻组分如萘的挥发损失;复杂废水基质干扰导致定性定量不准确;实验室环境或试剂中存在多环芳烃空白干扰等。因此,严格的质量控制措施至关重要。
为什么需要同时检测16种多环芳烃?
16种多环芳烃的来源、毒性和环境行为各有差异,仅检测单一组分无法全面反映污染状况。苯并(a)芘虽为最关键的致癌指标,但其他组分的协同效应和总当量毒性同样值得关注。同时检测16种组分有助于进行来源解析和全面的健康风险评估。
废水样品基质复杂,如何保证检测准确性?
对于含油量高、悬浮物多的废水样品,建议采用固相萃取结合净化步骤,必要时增加凝胶渗透色谱净化或硅胶柱净化,以去除油脂、色素等干扰物质。同时,通过基体加标实验监控回收率,是验证检测结果准确性的关键手段。
多环芳烃作为一类典型持久性有机污染物,其在水和废水中的含量水平直接关系到生态环境安全和公众健康。开展苊、苊烯、蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(g,h,i)苝、苯并(k)荧蒽、屈、二苯并(a,h)蒽、荧蒽、芴、茚并(1,2,3-cd)芘、萘、菲、芘等16种多环芳烃的系统性检测,不仅是环境监管的技术基础,更是推动水环境治理精细化、科学化的重要支撑。选择规范的检测流程、严格执行质量控制标准,是获取可靠数据的前提保障。面对日益严格的环境保护要求,持续加强多环芳烃监测能力建设,对于守护碧水清流具有重要的现实意义和长远价值。

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