傳統(tǒng)與新興持久性有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)解析（一）

什么是持久性有機(jī)污染物？

持久性有機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）具有特定的物理和化學(xué)特性組合，它們?cè)诃h(huán)境中滯留時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)蒸發(fā)-冷凝、大氣和水等自然過(guò)程的輸送在區(qū)域和全球環(huán)境中廣泛分布，包括一些從未使用過(guò)持久性有機(jī)污染物的地區(qū)。

POPs具有高脂溶性（水溶性很低），在人類(lèi)和動(dòng)物體內(nèi)具有生物蓄積性，并在食物鏈中逐級(jí)放大；對(duì)人類(lèi)和野生生物等均具有毒性，具有致癌、致畸、致突變等"三致"效應(yīng)。

《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》受控POPs

《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《斯德哥爾摩公約》）在2001年簽署之初提出了需要采取行動(dòng)的首批12種物質(zhì)，這些物質(zhì)被稱(chēng)為"骯臟的一打"，即艾氏劑、氯丹、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、六氯苯、滅蟻靈、多氯聯(lián)苯、毒殺芬、滴滴涕、多氯代二苯并-對(duì)-二噁英、多氯代二苯并呋喃，也稱(chēng)為傳統(tǒng)POPs。

隨后在2009年、2011年、2013年、2015年和2017年分別召開(kāi)了5次《斯德哥爾摩公約》締約方大會(huì)將其他16種POPs列入受控清單（表1）。



POPs樣品的前處理與儀器分析技術(shù)

POPs在環(huán)境中具有含量極低和基體異常復(fù)雜的特點(diǎn)，應(yīng)用合適的前處理方法和先進(jìn)的儀器分析技術(shù)可測(cè)得環(huán)境樣品中的痕量POPs物質(zhì)。

常用的POPs環(huán)境樣品萃取方法包括索氏提取法、加速溶劑萃取法、微波輔助萃取法、液液萃取法、固相萃取法、固相/液相微萃取法、超臨界流體萃取法等。

儀器分析技術(shù)包括氣相色譜法（GC），氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、高效液相色譜-質(zhì)譜法（HPLC-MS）、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）、高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法（HRGC-HRMS）等。

全氟辛酸、全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酰氟檢測(cè)技術(shù)

全氟和多氟烷基物質(zhì)（Per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs）是一類(lèi)人工合成的含氟脂肪族化學(xué)物質(zhì)，其最典型的特征是連接于碳原子上的氫全部被氟原子所取代，都有CnF2n+1功能團(tuán)。

PFASs被認(rèn)為是20世紀(jì)最重要的化工產(chǎn)品之一，可作為表面防污劑用于紡織品、皮革制品、家具及食品包裝材料等，還可作為中間體用于生產(chǎn)泡沫滅火器、地板上光劑、農(nóng)藥和殺菌劑等。

環(huán)境中的PFASs一部分來(lái)自于生產(chǎn)者工廠(chǎng)廢水廢氣的排放，以及含氟產(chǎn)品等使用過(guò)程中的滲出和排放，另一部分來(lái)自于前體物含氟調(diào)聚醇（Fluorotelomer alcohols, FTOHs）、全氟辛烷磺酰氟（Perfluorooctane sulfonyl fluoride, PFOS-F）、全氟辛烷磺酰胺/醇（Ferfluorooctane sulfonamides/ethanols, FOSAs/FOSEs）的降解。PFASs對(duì)野生生物及人類(lèi)生殖、甲狀腺及其他內(nèi)分泌系統(tǒng)具有干擾效應(yīng)。

全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）是最為典型的傳統(tǒng)PFASs，盡管其相關(guān)產(chǎn)品已逐步被禁用，但由于在環(huán)境中很難被降解和轉(zhuǎn)化，并且可以在洋流和大氣流的推動(dòng)下進(jìn)行全球遷移，PFOA和PFOS的污染范圍已經(jīng)擴(kuò)散至全球范圍，包括北極地區(qū)；另一方面，由于具有明顯的生物蓄積性和生物放大效應(yīng)，在野生生物及人體組織樣品中均檢出較高濃度的PFOA和PFOS。

近些年來(lái)，已有一系列PFOA和PFOS的替代品被成功研發(fā)并推向市場(chǎng)，如全氟丁烷磺酸（Perfluorobutane sulfonate, PFBS）和全氟己烷磺酸（Perfluorohexane sulfonate, PFHxS）等等。這些替代品被開(kāi)發(fā)出來(lái)以及投入生產(chǎn)和使用的時(shí)間還不長(zhǎng)，但已有很多研究表明，它們已經(jīng)廣泛存在于各種環(huán)境和生物介質(zhì)中。

目前，對(duì)于土壤、沉積物和固體廢棄物等樣品PFASs的前處理技術(shù)有索氏提取、加壓溶劑萃取和超聲萃取等，對(duì)水質(zhì)樣品PFASs的最常用萃取技術(shù)為固相萃取法。可應(yīng)用于檢測(cè)PFASs的儀器分析技術(shù)包括氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等。其中，高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法為最常用的PFASs檢測(cè)儀器。

SGS已針對(duì)傳統(tǒng)和新發(fā)現(xiàn)的PFASs及其前體物FTOHs和FOSAs/FOSEs建立了一系列準(zhǔn)確、高效監(jiān)測(cè)土壤、沉積物、固體廢棄物和水質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試方法（表2），為有效防治新興POPs環(huán)境污染及保障人體健康安全提供技術(shù)支撐。



未完待續(xù)......

參考文獻(xiàn)

[1] Jones K. C., 2021. POPs and related chemicals in the global environment-Some Personal Reflections. Environmental Science & Technology. 點(diǎn)擊 查看詳情
[2] 楊文龍, 郭靖, 杜偉, 吳華, 呂美玲, 董亮, 杜兵, 黃業(yè)茹, 2018.超高效液相色譜-新型串聯(lián)四極桿質(zhì)譜法測(cè)定環(huán)境水體與土壤中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸.環(huán)境化學(xué),37（12）,2820-2826.
[3] 周炳升, 楊麗華, 劉春生, 2018. 持久性有機(jī)污染物的內(nèi)分泌干擾效應(yīng).科學(xué)出版社.
[4] 王世亮, 孫建樹(shù), 楊月偉, 張敏, 2018. 典型旅游城市河流水體及污水廠(chǎng)出水中全氟烷基酸類(lèi)化合物的空間分布及其前體物的轉(zhuǎn)化. 環(huán)境科學(xué), 39（12）, 5494-5502.
[5] Ahrens, L., Vorkamp, K., Lepom, P., Bersuder, P., Theobald, N., Ebinghaus, R., Bossi,R., Barber, J. L., McGovern, E., 2010. Determination of perfluoroalkyl compounds in water, sediment, and biota. ICES Techniques in Marine Environmental Sciences No.48. 16 pp.
[6] http://www.pops.int

作者：歐冬妮 SGS中國(guó)EHS技術(shù)經(jīng)理  博士，高級(jí)工程師

加入SGS之前主要從事持久性有機(jī)污染物污染分布和環(huán)境地球化學(xué)行為研究，主持國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后特別資助、中國(guó)博士后面上資助、上海博士后科研資助等多個(gè)項(xiàng)目。2010年加入SGS，主要從事環(huán)境污染物分析方法的開(kāi)發(fā)與建立工作，熟悉國(guó)內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)污染物分析測(cè)試技術(shù)。