大气中持久性有机污染物检测方法浅析

梁照东

（肇庆市鼎湖区环境监测站 广东肇庆 526070）

引言

持久性有机污染物(POPs)指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。大气传输是POPs全球迁移的重要途径，其中“全球蒸馏效应”可以成功解释POPs从热温带地区向寒冷地区迁移的现象。由于POPs在全球大气、水体和土壤中的分布，会使人类和生物体长期暴露其中，从而造成人类和生物体的内分泌系统、生殖系统，免疫系统等急性和慢性毒性影响。因此为了保护人类和环境健康，2001年5月的《斯德哥尔摩公约》，已将12种持久性有机污染物列为禁止或限制使用名单，其中有8种为有机氯杀虫剂。而在2009年5月的斯德哥尔摩公约缔约方大会上，又有9种持久性有机污染物被列入公约。基于近些年来大气中持久性有机污染物的受关注程度，本文将综合对大气中持久性有机污染物的检测方法进行浅析，以期相关工作人员加深对大气持久性有机污染物检测方法的理解，这对保护我国大气环境具有重要的意义。

1 采样技术

1.1 主动采样技术

主动采样技术主要是通过玻璃纤维滤膜、石英纤维滤膜采集大气颗粒物中的POPs，使用吸收剂如聚氨酯泡沫吸附气态的POPs，合计计量总量。大流量主动采样器和小流量主动采样器是经常使用的采样器，内部配置动力装置。在斯德哥尔摩公约缔约之初，为了针对公约的POPs进行调查评估，一些相关机构进行了POPs采样技术的研究，其中在2007到2008年利用主动采样技术在全国八个区域中开展的POPs检测工作，设置了包括大兴安岭、河北承德、安徽六安等全国11个采样点，使主动采样技术得到了充分的实践，促进了相关仪器设备的发展，并积累了应用经验[2]。主动采样技术采样时间短，测定流量准确，能够适应野外复杂的环境，并且该技术取得的样品易于运输和保存。但主动采样技术也存在一些问题，如POPs可能会从颗粒物表面挥发，也可能会吸附在滤膜上，并且成本较高，不适合大范围长时间采样。

1.2 被动采样技术

被动采样技术是使用吸附剂吸附大气中的气态有机污染物，利用分子扩散和渗透原理，使气态污染物在大气和吸附剂之间进行传输，Whitman双膜阻尼模型能够较好的对其进行描述[3]。目前，文献报道过的被动采样器有多种，其中半透膜被动采样器（SPMD-PAS）、膜封闭吸收涂料被动采样器（MESCOs-PAS）、XAD-2树脂被动采样器、聚氨酯泡沫碟片被动采样器（PUFPAS）、聚乙烯薄膜采样器（PE-PAS）等应用较多[4]。在利用PUF被动采样技术对长三角城市群大气中的PAHs监测过程中发现，布设双平行PUF-PAS在小尺度范围进行有机污染的监测，具有一定的创新性。被动采样器结构简单、成本低廉、操作方便等优点能够在一定程度上弥补主动采样方法的不足，但是由于被动采样器可能会受到环境因素如温度、风速、湿度等的影响，从而使其产生误差，因此近些年来，针对这些不利环境因素影响的被动采样器也在不断改进研究当中。中国科学院青藏高原研究所团队改进的青藏高原常用的筒式XAD型大气POPs被动采样器（XAD-PAS）可通过物理干扰减缓空气流入速度从而降低采样器内部风速及PSR随风速的波动。

2 检测方法

POPs通过主动采样方法或被动采样方法收集后，需要进行实验室检测，目前液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱联用法都是经常用的检测方法，其中，由于气相色谱-质谱联用法由于具有更高的灵敏度和选择性而比较适合测量大气中的POPs，是一种较为确定性的检测方法。

气相色谱-质谱联用法主要是对收集好的空气样品，进行浓缩解析后，进入气相进行色谱分离，气相色谱能够分离多组分的混合物，分离效率较高、灵活性较好且样品用量少。经分离后的组分进入质谱检测器进行检测。一般而言，可以通过与标准物质质谱图和保留时间比较来来对POPs进行定性分析，通过内标法进行定量分析。

在实际检测过程中，一些同系物或同类物较多的POPs如二噁英很难用普通的气相色谱-质谱联用来检测，因此高分辨率气象色谱-高分辨率质谱应运而生，目前欧盟和美国等都采用这种方法来检测二噁英。在实验研究过程中，李申杰等[5]建立了一种利用固相萃取，高分辨气相色谱-质谱联用法测量包括OCPs、PCBs等39种大气中持久性有机物污染物的方法，结果发现，被试的39种大气持久性有机污染物的平均相对响应因子范围为0.840～1.281，相对标准偏差(RSD)为 2.4%～18%，检出限为 0.1～0.5 fg/m3之间（大气样品体积，1000m3），平均回收率在46.2%～110.0%之间，检测结果可以满足要求，具有一定的可行性。另外其他学者也研究了高分辨气相色谱-质谱联用法测量POPs，如检测烟道气中痕量的二噁英，检测地衣和土壤中痕量的有机氯农药，这些研究均表明该方法可以满足检测要求。

结语

近年来，大气中POPs的采集方法和分析检测方法均受到了广泛关注，取得了一些实用性的成果，但由于监测网络覆盖不全面，对于我国某些地区大气中的POPs情况了解仍旧较少，另外随着一些新型大气污染物的不断产生，大气采样手段和检测手段需要不断的更新发展，一些新型的检测手段要制定严格的标准，并要提高检测数据的科学分析，从而使整个大气POPs的监测更具有科学性。