大氣中持久性有機污染物檢測方法淺析

梁照東

（肇慶市鼎湖區環境監測站 廣東肇慶 526070）

引言

持久性有機污染物(POPs)指人類合成的能持久存在于環境中、通過生物食物鏈（網）累積、并對人類健康造成有害影響的化學物質。大氣傳輸是POPs全球遷移的重要途徑，其中“全球蒸餾效應”可以成功解釋POPs從熱溫帶地區向寒冷地區遷移的現象。由于POPs在全球大氣、水體和土壤中的分布，會使人類和生物體長期暴露其中，從而造成人類和生物體的內分泌系統、生殖系統，免疫系統等急性和慢性毒性影響。因此為了保護人類和環境健康，2001年5月的《斯德哥爾摩公約》，已將12種持久性有機污染物列為禁止或限制使用名單，其中有8種為有機氯殺蟲劑。而在2009年5月的斯德哥爾摩公約締約方大會上，又有9種持久性有機污染物被列入公約。基于近些年來大氣中持久性有機污染物的受關注程度，本文將綜合對大氣中持久性有機污染物的檢測方法進行淺析，以期相關工作人員加深對大氣持久性有機污染物檢測方法的理解，這對保護我國大氣環境具有重要的意義。

1 采樣技術

1.1 主動采樣技術

主動采樣技術主要是通過玻璃纖維濾膜、石英纖維濾膜采集大氣顆粒物中的POPs，使用吸收劑如聚氨酯泡沫吸附氣態的POPs，合計計量總量。大流量主動采樣器和小流量主動采樣器是經常使用的采樣器，內部配置動力裝置。在斯德哥爾摩公約締約之初，為了針對公約的POPs進行調查評估，一些相關機構進行了POPs采樣技術的研究，其中在2007到2008年利用主動采樣技術在全國八個區域中開展的POPs檢測工作，設置了包括大興安嶺、河北承德、安徽六安等全國11個采樣點，使主動采樣技術得到了充分的實踐，促進了相關儀器設備的發展，并積累了應用經驗[2]。主動采樣技術采樣時間短，測定流量準確，能夠適應野外復雜的環境，并且該技術取得的樣品易于運輸和保存。但主動采樣技術也存在一些問題，如POPs可能會從顆粒物表面揮發，也可能會吸附在濾膜上，并且成本較高，不適合大范圍長時間采樣。

1.2 被動采樣技術

被動采樣技術是使用吸附劑吸附大氣中的氣態有機污染物，利用分子擴散和滲透原理，使氣態污染物在大氣和吸附劑之間進行傳輸，Whitman雙膜阻尼模型能夠較好的對其進行描述[3]。目前，文獻報道過的被動采樣器有多種，其中半透膜被動采樣器（SPMD-PAS）、膜封閉吸收涂料被動采樣器（MESCOs-PAS）、XAD-2樹脂被動采樣器、聚氨酯泡沫碟片被動采樣器（PUFPAS）、聚乙烯薄膜采樣器（PE-PAS）等應用較多[4]。在利用PUF被動采樣技術對長三角城市群大氣中的PAHs監測過程中發現，布設雙平行PUF-PAS在小尺度范圍進行有機污染的監測，具有一定的創新性。被動采樣器結構簡單、成本低廉、操作方便等優點能夠在一定程度上彌補主動采樣方法的不足，但是由于被動采樣器可能會受到環境因素如溫度、風速、濕度等的影響，從而使其產生誤差，因此近些年來，針對這些不利環境因素影響的被動采樣器也在不斷改進研究當中。中國科學院青藏高原研究所團隊改進的青藏高原常用的筒式XAD型大氣POPs被動采樣器（XAD-PAS）可通過物理干擾減緩空氣流入速度從而降低采樣器內部風速及PSR隨風速的波動。

2 檢測方法

POPs通過主動采樣方法或被動采樣方法收集后，需要進行實驗室檢測，目前液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法都是經常用的檢測方法，其中，由于氣相色譜-質譜聯用法由于具有更高的靈敏度和選擇性而比較適合測量大氣中的POPs，是一種較為確定性的檢測方法。

氣相色譜-質譜聯用法主要是對收集好的空氣樣品，進行濃縮解析后，進入氣相進行色譜分離，氣相色譜能夠分離多組分的混合物，分離效率較高、靈活性較好且樣品用量少。經分離后的組分進入質譜檢測器進行檢測。一般而言，可以通過與標準物質質譜圖和保留時間比較來來對POPs進行定性分析，通過內標法進行定量分析。

在實際檢測過程中，一些同系物或同類物較多的POPs如二噁英很難用普通的氣相色譜-質譜聯用來檢測，因此高分辨率氣象色譜-高分辨率質譜應運而生，目前歐盟和美國等都采用這種方法來檢測二噁英。在實驗研究過程中，李申杰等[5]建立了一種利用固相萃取，高分辨氣相色譜-質譜聯用法測量包括OCPs、PCBs等39種大氣中持久性有機物污染物的方法，結果發現，被試的39種大氣持久性有機污染物的平均相對響應因子范圍為0.840～1.281，相對標準偏差(RSD)為 2.4%～18%，檢出限為 0.1～0.5 fg/m3之間（大氣樣品體積，1000m3），平均回收率在46.2%～110.0%之間，檢測結果可以滿足要求，具有一定的可行性。另外其他學者也研究了高分辨氣相色譜-質譜聯用法測量POPs，如檢測煙道氣中痕量的二噁英，檢測地衣和土壤中痕量的有機氯農藥，這些研究均表明該方法可以滿足檢測要求。

結語

近年來，大氣中POPs的采集方法和分析檢測方法均受到了廣泛關注，取得了一些實用性的成果，但由于監測網絡覆蓋不全面，對于我國某些地區大氣中的POPs情況了解仍舊較少，另外隨著一些新型大氣污染物的不斷產生，大氣采樣手段和檢測手段需要不斷的更新發展，一些新型的檢測手段要制定嚴格的標準，并要提高檢測數據的科學分析，從而使整個大氣POPs的監測更具有科學性。