上海市虹口区疾病预防控制中心 王芸，沈俊毅，张颖琦，陈清平

一、引言

多环芳烃（PAHs）是一种含有苯环或者类似苯环的半挥发性有机化合物，具有致畸性、致癌性、致突变性。大气、水、土壤等都富集有多环芳烃，是一种备受关注的污染物，我国已开始重视PAHs的污染问题。

大气颗粒物中多环芳烃来源很多，火山喷发、化石燃料及烟草等不完全燃烧都会产生。因排放来源不同，大气中PAHs的成分和含量也不同。早期研究主要是煤炭等化石燃料燃烧的影响，认为其是主要污染因素。后来通过对厨房、餐馆的研究发现，加热的食用油及高温油炸食品中也有不同含量的PAHs。近年来，学者发现机动车排放对大气中PAHs作用明显，其中机动车的燃油种类、排放量、环境温度及湿度等都会影响PAHs的种类和浓度。

二、PAHs的源解析

为了有效控制PAHs污染，人们致力于对其来源进行解析，常用的受体模型分为以下两种。

（一）定性和半定量方法

如表1。

表1 定性和半定量方法

（二）定量方法

主要有化学质量平衡法和多元统计法。第一种方法要求源成分谱非常完整，否则不能采用归一方法来计算，而且采用此种方法的影响因素较多，故该法应用较少。第二种方法对污染源要求不高，但需要大量数据。祁士华等结合典型组分欧式距离法，将大气颗粒物样本与不同类型污染源的PAHs比较，经大量数据统计分析，成功对澳门地区大气中的PAHs进行定量分析。该方法也是目前研究学者采用最多的分析方法，大量的实验数据和扎实的统计知识是确保分析结果准确的前提。

三、PAHs检测技术

（一）样品采集

样本采集需要考虑采样点、采样方法、采样时间、大气环境状态等因素。

1.纤维滤膜法

大气颗粒物PAHs的采集常用超细玻璃纤维滤膜、聚四氟乙烯滤膜、石英滤膜等。国产的玻璃纤维滤膜能够采集粒径大于0.5μm的大气颗粒物，而且容易因为阳光、臭氧等作用发生泄漏。有研究表明，聚四氟乙烯滤膜的采集效率最高，且空白值低，分析准确性高。Spitzer等人研究监测结果表明，大气颗粒物中3-4环的PAHs采集效率最高的是醋酸纤维素滤纸。

目前国内研究使用最多的是超细玻璃纤维滤膜和石英滤膜，能够满足对PAHs的分析需求，其中超细玻璃纤维滤膜因为价格便宜应用最为广泛。

2.固体吸附法

此法适用于采集大气颗粒物中的小分子PAHs，采用多孔有机复合树脂进行冷凝吸收。常用的吸收剂有XAD-2（用在小体积采样器中）和PUF（用在大体积采样器中），使用PUF可直接测定大气中的PAHs总量。这两种吸收剂因价格低廉、易得、空白值低使用最为广泛。

3.联用采样系统

几种方法连用可有效改善每个采样方法的局限性，显著提升采样效率。比如，在超细玻璃纤维滤膜后串联固体吸附剂采样器联合采样，比传统方法采样效果更佳。

（二）样品前处理

1.样品的储存

因PAHs容易降解、发生光化学反应等，要对采集大气颗粒物中的PAHs滤膜样本进行适当储存，用铝箔包裹后低温冷冻保存。

2.样品的提取

（1）索氏提取法

索氏提取法是我国环境空气测定的标准提取方法，也是最经典的方法。该法提取效率高，但所用溶剂量大、耗时长。为提高效率又不损失含量，需要综合考虑提取次数、控制水浴温度、综合选择提取溶剂等多种因素，目前采用较多的溶剂的丙酮-乙醇。

（2）超声提取法

超声提取法的应用比较广泛，因其所用溶剂和耗时少、提取效率高、对环境污染小，是目前使用最多的方法。常用的溶剂有苯、甲苯、二氯甲烷、丙酮等。为提高提取效率，一般采用多种溶剂混合且分多次提取。

（3）超临界流体萃取

超临界流体萃取（SFE）是工业生产中被广泛应用的方法，在超临界流体溶剂中，蒸气压力不同时，目标化合物的溶解力和化学亲和力不同，以此达到分离目的。N2O和CO2均可用来提取PAHs，CO2来源广、价格低、不产生二次污染，应用最为广泛。

3.样品预分离

样品预分离是根据所用的采集方法和分析检测方法对提取液进行分组分离，去除可能影响检测的成分。例如，用碱洗、酸洗、硅胶柱层析、薄层色谱分离等方法。

（三）样品分析

1.GC和GC-MS

气相色谱（GC）分析是目前最常用的方法之一，适用于原子数24以下的PAHs，采用高温色谱柱可以分离7环的大分子PAHs。1967年毛细管气象色谱分离PAHs使GC测定PAHs成为可能，路易斯酸浸出可以大大提高柱效率使GC测定PAHs研究进展迅速，现在液晶固体相的发展，可实现GC测定PAHs异构体。为进一步改进传统分析技术，GC-MS受到广泛关注，该法已经应用到室内空气、道路灰尘、城市空气等PAHs的实际监测过程中，其分析结果准确性大大提高。不管是用GC分析还是GC-MS分析，由于PAHs的沸点较高且大分子容易吸附，都要求进样口非常洁净，否则响应不成线性。

2.HPLC

用HPLC检测大气颗粒物中的PAHs发展相比GC分析方法较晚，距今有20多年历史，但发展迅速，该法的优点是分析的选择性好、检测的灵敏度高，故应用较广。HPLC分为正向HPLC和反相HPLC，反相HPLC应用更广，因其可用计算机控制梯度淋洗，测定条件更为优化，可获得更佳的效果。常用检测器有荧光、UV、化学发光检测器等，可根据检测样本的性质不同采用不同的检测器，也可采用双检测器法提高检测准确性。

3.其他分析方法

检测大气PAHs方法还有超高效液相分析法、荧光光度法、SFC超临界流体色谱、毛细管电泳法等，李静红等人运用同步荧光光度法成功测试了成分中的苯并芘。

四、结语

大气中多环芳烃污染已成为严重危害大气环境质量和人们身体健康的重要因素，引起了越来越多研究人员的关注。基于此的研究已经相对较为完善，如何有效采集样本、避免分析过程的副反应等依然是影响监测准确性的重要因素。目前最常用的是超细玻璃纤维滤膜采集，石英滤膜也能达到采集效果，但价钱较高。样本提取一般用超声萃取法，超临界流体提取法是发展方向，GC和HPLC检测方法比较成熟。如何实现预处理自动化、无害化、快速化、低成本化，保护市民免受多环芳烃的污染，成为需要进一步努力解决的问题。