多环芳烃检测的具体操作步骤和注意事项有哪些

多环芳烃（PAHs）是一类由2个及以上苯环构成的有机污染物，广泛源于化石燃料燃烧、工业生产及食品加工（如烧烤、油炸），具有强致癌、致畸性，是环境监测、食品安全与职业卫生的重点管控指标。准确检测PAHs需严格遵循“采样-前处理-仪器分析”流程，每一步操作细节均影响结果可靠性。本文系统梳理多环芳烃检测的具体步骤，并聚焦关键注意事项，为实验室实操提供可落地的指南。

样品采集与保存：确保样品代表性

样品采集是PAHs检测的基础，需保证代表性且避免预处理前的降解。土壤样品应在污染区域选取5-10个采样点（每个点间隔5m），取0-20cm深度土壤，混合后用四分法缩分至1kg，装入棕色玻璃瓶（避光），4℃冷藏，7天内完成前处理。水样需用玻璃容器采集，装满后加盐酸调pH<2（抑制微生物分解），4℃保存，24小时内提取；若需长期保存，需冷冻（-20℃）。

食品样品（如谷物、肉类）需粉碎过40目筛，去除骨、壳等杂质，装入密封袋-20℃冷冻，防止PAHs因温度升高迁移。空气样品用玻璃纤维滤膜（GF/F）采集，流量10-20L/min，采样4-24小时后，将滤膜装入铝箔袋-20℃保存，避免空气中的PAHs二次吸附。

需注意：采样工具（铲子、勺子）用不锈钢或玻璃材质，禁止使用塑料（会释放邻苯二甲酸酯干扰）；样品容器需提前用重铬酸钾洗液浸泡24小时，再用超纯水冲洗烘干，避免残留有机物。

样品提取：方法选择与操作细节

样品提取的核心是将PAHs从基质中分离，常用方法包括索氏提取、超声提取与加速溶剂萃取（ASE）。索氏提取适用于土壤、沉积物：称取10g干燥样品（加无水硫酸钠除水），装入滤纸筒，用150ml二氯甲烷-正己烷（1:1）回流16-24小时（每小时回流3-4次），提取液经滤纸过滤后待净化。

超声提取效率更高，适用于食品、水样：食品样品称取5g，加20ml乙腈，超声30min（功率200W，温度30℃），离心（3000rpm，10min）取上清液，重复提取2次合并。水样用液液萃取：取1L水样加50ml二氯甲烷，振摇10min分层，收集有机相，重复2次后用无水硫酸钠干燥。

加速溶剂萃取（ASE）是自动化方法，适合批量样品：将2g土壤与硅藻土混合装入萃取池，用二氯甲烷，设置温度100℃、压力1500psi，静态提取5min，循环2次，收集提取液。该方法耗时短（30min/样）、溶剂少（10-20ml），但需专用设备。

提取液净化：去除干扰杂质

提取液中含脂肪、蜡质、色素等杂质，需通过净化去除，常用柱层析与固相萃取（SPE）。硅胶柱层析是经典方式：将100-200目硅胶在130℃活化4小时，装入内径1cm玻璃柱（底部加玻璃棉），加入5g硅胶，顶部加1cm无水硫酸钠。用10ml正己烷预淋洗，待液面降至无水硫酸钠层时加提取液，用10ml正己烷淋洗杂质（弃去），再用20ml二氯甲烷-正己烷（3:7）洗脱PAHs，收集洗脱液。

固相萃取（SPE）更高效：选择C18或硅胶SPE小柱，先用5ml甲醇活化，再用5ml正己烷平衡；提取液过柱后，用5ml正己烷冲杂质，最后用10ml二氯甲烷-乙腈（1:1）洗脱。SPE适合食品样品（如油炸食品），可快速去除脂质干扰。

净化后需验证纯度：取1ml洗脱液浓缩至0.1ml，进样GC-MS检测，若杂峰过多，需重新净化，确保目标峰不受干扰。

浓缩定容：保证检测准确性

净化后的洗脱液需浓缩至小体积，常用旋转蒸发与氮吹。旋转蒸发适用于大量样品：将洗脱液转入旋转蒸发瓶，40℃水浴、减压浓缩至1ml（避免蒸干，否则PAHs会吸附在瓶壁），转移至进样瓶。氮吹仪适合小体积：将洗脱液放入氮吹管，40℃水浴，用氮气缓慢吹至近干，用乙腈或正己烷定容至1ml，过0.22μm有机滤膜（去除颗粒物）。

需注意：浓缩温度不能超过40℃（低环PAHs如萘沸点80℃，易挥发）；定容时需准确至0.1ml，避免体积误差影响定量结果。

仪器分析：GC-MS与HPLC的应用

PAHs检测常用气相色谱-质谱联用（GC-MS）与高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）。GC-MS适用于挥发性PAHs（如萘、苊）：色谱柱选DB-5MS（30m×0.25mm×0.25μm），载气He（流速1ml/min）；进样口280℃，分流比5:1，进样量1μl；升温程序：50℃保持2min，10℃/min升至300℃，保持5min。质谱用EI源70eV，全扫描（50-500amu），通过保留时间与特征离子（如苯并[a]芘特征离子252、253）定性，外标法定量（标准曲线R²>0.995）。

HPLC-FLD适用于高环PAHs（如苯并[a]芘）：色谱柱选C18（250mm×4.6mm×5μm），流动相乙腈-水梯度洗脱（0-5min 60%乙腈，5-20min升至100%），流速1ml/min；柱温30℃，进样量20μl。荧光检测器需按PAHs调整波长：萘（Ex220nm/Em340nm）、荧蒽（Ex365nm/Em460nm）、苯并[a]芘（Ex290nm/Em430nm）。HPLC-FLD对高环PAHs灵敏度更高（检测限0.1ng/ml），无需衍生。

样品污染控制：避免假阳性

PAHs易吸附在塑料、灰尘上，需严格控制污染。操作时戴无粉丁腈手套（乳胶手套含滑石粉，会吸附PAHs），避免手直接接触样品；容器用玻璃或聚四氟乙烯，禁止用聚乙烯袋（释放邻苯二甲酸酯）。

实验室环境需清洁：分析区域与前处理区隔离，实验台用甲醇擦拭，定期更换通风橱滤网；所有容器需用重铬酸钾洗液浸泡24小时，再用超纯水冲洗烘干，避免残留有机物。

溶剂与试剂管理：纯度与空白验证

溶剂需用色谱纯（如HPLC级乙腈、GC级正己烷），避免分析纯中的杂质干扰。每批溶剂做空白实验：取5ml溶剂按流程浓缩至1ml，进样检测，若有PAHs峰，需更换溶剂。

试剂需预处理：硅胶130℃活化4小时（去除吸附的有机物），无水硫酸钠450℃灼烧4小时（去除水分与杂质）；SPE小柱用溶剂活化（如C18柱用5ml甲醇、5ml水），避免柱内保护剂进入样品。

质量控制：确保结果有效性

每批样品需做加标回收实验（加标浓度为样品浓度1-5倍），回收率需在70%-120%之间（土壤75%-115%，食品80%-110%）；做2-3个平行样，相对标准偏差（RSD）<10%；用标准物质（如EPA 16种PAHs混标）验证仪器准确性，保留时间偏差<0.1min，峰面积偏差<5%。

若加标回收率异常，需检查前处理（如提取时间不足、净化柱选择错误）；平行样RSD>10%，需检查操作一致性（如浓缩温度过高、定容不准确）。