传统与新兴持久性有机污染物检测技术解析（一）

什么是持久性有机污染物？

持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）具有特定的物理和化学特性组合，它们在环境中滞留时间长，通过蒸发-冷凝、大气和水等自然过程的输送在区域和全球环境中广泛分布，包括一些从未使用过持久性有机污染物的地区。

POPs具有高脂溶性（水溶性很低），在人类和动物体内具有生物蓄积性，并在食物链中逐级放大；对人类和野生生物等均具有毒性，具有致癌、致畸、致突变等"三致"效应。

《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》受控POPs

《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》（以下简称《斯德哥尔摩公约》）在2001年签署之初提出了需要采取行动的首批12种物质，这些物质被称为"肮脏的一打"，即艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、六氯苯、灭蚁灵、多氯联苯、毒杀芬、滴滴涕、多氯代二苯并-对-二噁英、多氯代二苯并呋喃，也称为传统POPs。

随后在2009年、2011年、2013年、2015年和2017年分别召开了5次《斯德哥尔摩公约》缔约方大会将其他16种POPs列入受控清单（表1）。



POPs样品的前处理与仪器分析技术

POPs在环境中具有含量极低和基体异常复杂的特点，应用合适的前处理方法和先进的仪器分析技术可测得环境样品中的痕量POPs物质。

常用的POPs环境样品萃取方法包括索氏提取法、加速溶剂萃取法、微波辅助萃取法、液液萃取法、固相萃取法、固相/液相微萃取法、超临界流体萃取法等。

仪器分析技术包括气相色谱法（GC），气相色谱-质谱法（GC-MS）、高效液相色谱-质谱法（HPLC-MS）、高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）、高分辨气相色谱-高分辨质谱法（HRGC-HRMS）等。

全氟辛酸、全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酰氟检测技术

全氟和多氟烷基物质（Per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs）是一类人工合成的含氟脂肪族化学物质，其最典型的特征是连接于碳原子上的氢全部被氟原子所取代，都有CnF2n+1功能团。

PFASs被认为是20世纪最重要的化工产品之一，可作为表面防污剂用于纺织品、皮革制品、家具及食品包装材料等，还可作为中间体用于生产泡沫灭火器、地板上光剂、农药和杀菌剂等。

环境中的PFASs一部分来自于生产者工厂废水废气的排放，以及含氟产品等使用过程中的渗出和排放，另一部分来自于前体物含氟调聚醇（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对野生生物及人类生殖、甲状腺及其他内分泌系统具有干扰效应。

全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）是最为典型的传统PFASs，尽管其相关产品已逐步被禁用，但由于在环境中很难被降解和转化，并且可以在洋流和大气流的推动下进行全球迁移，PFOA和PFOS的污染范围已经扩散至全球范围，包括北极地区；另一方面，由于具有明显的生物蓄积性和生物放大效应，在野生生物及人体组织样品中均检出较高浓度的PFOA和PFOS。

近些年来，已有一系列PFOA和PFOS的替代品被成功研发并推向市场，如全氟丁烷磺酸（Perfluorobutane sulfonate, PFBS）和全氟己烷磺酸（Perfluorohexane sulfonate, PFHxS）等等。这些替代品被开发出来以及投入生产和使用的时间还不长，但已有很多研究表明，它们已经广泛存在于各种环境和生物介质中。

目前，对于土壤、沉积物和固体废弃物等样品PFASs的前处理技术有索氏提取、加压溶剂萃取和超声萃取等，对水质样品PFASs的最常用萃取技术为固相萃取法。可应用于检测PFASs的仪器分析技术包括气相色谱法、气相色谱-质谱法、高效液相色谱-串联质谱法等。其中，高效液相色谱-串联质谱法为最常用的PFASs检测仪器。

SGS已针对传统和新发现的PFASs及其前体物FTOHs和FOSAs/FOSEs建立了一系列准确、高效监测土壤、沉积物、固体废弃物和水质的实验室分析测试方法（表2），为有效防治新兴POPs环境污染及保障人体健康安全提供技术支撑。



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参考文献

[1] Jones K. C., 2021. POPs and related chemicals in the global environment-Some Personal Reflections. Environmental Science & Technology. 点击 查看详情
[2] 杨文龙, 郭靖, 杜伟, 吴华, 吕美玲, 董亮, 杜兵, 黄业茹, 2018.超高效液相色谱-新型串联四极杆质谱法测定环境水体与土壤中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸.环境化学,37（12）,2820-2826.
[3] 周炳升, 杨丽华, 刘春生, 2018. 持久性有机污染物的内分泌干扰效应.科学出版社.
[4] 王世亮, 孙建树, 杨月伟, 张敏, 2018. 典型旅游城市河流水体及污水厂出水中全氟烷基酸类化合物的空间分布及其前体物的转化. 环境科学, 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：欧冬妮 SGS中国EHS技术经理  博士，高级工程师

加入SGS之前主要从事持久性有机污染物污染分布和环境地球化学行为研究，主持国家自然科学基金、中国博士后特别资助、中国博士后面上资助、上海博士后科研资助等多个项目。2010年加入SGS，主要从事环境污染物分析方法的开发与建立工作，熟悉国内外环境质量标准及相关污染物分析测试技术。