周 俊，陳 相，姬明曉

（上海威正測(cè)試技術(shù)有限公司，上海201619）

1 引言

人們生存離不開大自然環(huán)境，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)自然環(huán)境保護(hù)意識(shí)、大氣環(huán)境治理意識(shí)也在不斷提高。多環(huán)芳烴是造成大氣污染的主要污染物之一，它能通過(guò)呼吸道、消化道和皮膚等途徑被人體吸收，與其它大氣污染物結(jié)合能出現(xiàn)致癌物質(zhì)，對(duì)人體健康威脅比較大，被列為首要控制的有機(jī)污染。大氣中多環(huán)芳烴來(lái)源主要是除了自然界的火山、植被或者塵埃的物質(zhì)外，大多數(shù)都是來(lái)源于生活性的污染，特別是煙塵、供暖或者烹調(diào)等活動(dòng)。省會(huì)及發(fā)達(dá)城市，汽車越多，排放量越大，燃油燃燒釋放出含有多環(huán)芳烴的汽車尾氣，成為大氣、土壤和水環(huán)境多環(huán)芳烴主要來(lái)源之一。

2 多環(huán)芳烴概述

2.1 多環(huán)芳烴的種類

多環(huán)芳烴是一種在大氣中分布廣泛的有機(jī)污染物，是一種有毒的化合物，對(duì)生物的危害就是它能夠直接參與機(jī)體的代謝循環(huán)，容易產(chǎn)生基因突變等問(wèn)題。在大氣污染中，多環(huán)芳烴帶來(lái)的危害是巨大的，如果多環(huán)芳烴的數(shù)值較高，就是造成人類生存的環(huán)境充滿了有毒物質(zhì)，不利于人類的生存和生物的繁衍。多環(huán)芳烴對(duì)生物機(jī)體的污染是直接的，傳播的渠道也是多重的，是對(duì)健康威脅很大的污染源。目前，發(fā)現(xiàn)有200多種多環(huán)芳烴，其中有相當(dāng)部分具有致癌性。多環(huán)芳烴融入空氣、水、土壤中，多環(huán)芳烴存在的部位和數(shù)量是根據(jù)環(huán)境的變化而變化的，如果一個(gè)區(qū)域造成多環(huán)芳烴的數(shù)值較高，具有產(chǎn)生多環(huán)芳烴的行為或者操作較多，就會(huì)增加多環(huán)芳烴的存在數(shù)量，例如汽車尾氣排放較高、農(nóng)業(yè)作物燃燒量不充分等。多環(huán)芳烴的存在隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)達(dá)，會(huì)更多地存在于大氣環(huán)境中，對(duì)環(huán)境帶來(lái)一定的危害。生物毒性試驗(yàn)已表明多種多環(huán)芳烴具有致畸、致癌和致突變效應(yīng)，在多達(dá)1 000多種致癌物質(zhì)中，多環(huán)芳烴就占有三分之一以上，是典型的化學(xué)致癌物。

經(jīng)科學(xué)家研究，將化學(xué)致癌物分為三類。第一類是直接致癌物，致癌物質(zhì)不經(jīng)過(guò)體內(nèi)代謝活化就有致癌作用的直接致癌物。第二類是間接致癌物，這種物質(zhì)必須經(jīng)過(guò)體內(nèi)代謝活化才具有致癌作用的間接致癌物。第三類是助致癌物，本身不致癌，對(duì)致癌有促進(jìn)作用的助致癌物。具有反應(yīng)活性多環(huán)芳烴與二氧化氮等常規(guī)大氣污染物反應(yīng)生成新物質(zhì)具有致癌物。近年來(lái)，在危害方面的集中表達(dá)就是多環(huán)芳烴的致癌性。

2.2 多環(huán)芳烴的來(lái)源

多環(huán)芳烴的來(lái)源分為多種途徑，多環(huán)芳烴的生成既有自然界的原因，也有人為性的生活因素。其來(lái)源是物質(zhì)物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)的變化。一種是自然源。主要包括燃燒，比如森林草原燃燒、火山噴發(fā)等，生物合成，比如沉積物成巖過(guò)程、生物轉(zhuǎn)化過(guò)程和焦油礦坑內(nèi)氣體，未開采的煤、石油也含有大量的多環(huán)芳烴。一種是人為源。主要是含碳、氫有機(jī)物的不完全燃燒或高溫裂解。人為源主要來(lái)自于工業(yè)工藝過(guò)程、缺氧燃燒、垃圾焚燒和填埋、食品制作及直接的交通排放和同時(shí)伴隨的輪胎磨損、路面磨損產(chǎn)生的瀝青顆粒等。當(dāng)前環(huán)境污染，人為源是主要多環(huán)芳烴的來(lái)源。在熱分解過(guò)程中，空氣或氮?dú)舛寄苄纬上嗤N類的多環(huán)芳烴，絕大多數(shù)有機(jī)化工材料，比如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙乙烯、醋酸纖維、聚酰胺的燃燒都能產(chǎn)生多環(huán)芳烴。在有機(jī)物熱分解中，形成多環(huán)芳烴的機(jī)理可由兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行推論。一是不完全燃燒或熱裂解而形成的多環(huán)芳烴。二是碳化過(guò)程或形成礦物油與煤的過(guò)程。燃料在適量氧存在下燃燒，燃燒產(chǎn)物為水、二氧化碳和少量附帶物多環(huán)芳烴。當(dāng)處于不完全燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生微小缺氧空間，不能完全燃燒，這樣就形成多環(huán)芳烴。

3 大氣中多環(huán)芳烴的檢測(cè)分析

3.1 多環(huán)芳烴檢測(cè)分析的多樣性

對(duì)多環(huán)芳烴的發(fā)現(xiàn)與檢測(cè)一直是近年來(lái)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)研究的問(wèn)題，多環(huán)芳烴的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)隨著對(duì)多環(huán)芳烴的了解而逐漸加深，只有明確多環(huán)芳烴的實(shí)際來(lái)源和危害，對(duì)其組成結(jié)構(gòu)有明確的認(rèn)識(shí)，才能夠更好地進(jìn)行分析和檢測(cè)，明確檢測(cè)的方法。在現(xiàn)有的分析檢測(cè)方法中，先后運(yùn)用了色譜分析技術(shù)中的多種類型，如紙色譜或者凝膠滲透色譜等技術(shù)。高效液相色譜法（例如高效液相色譜—紫外檢測(cè)和高效液相色譜—熒光檢測(cè)法）、氣相色譜—?dú)浠鹧骐x子化檢測(cè)（GC－FID）、氣相色譜質(zhì)譜隨著對(duì)多環(huán)芳烴的認(rèn)知范圍擴(kuò)大，對(duì)多環(huán)芳烴的檢測(cè)分析方法也開始逐漸升級(jí)，技術(shù)升級(jí)的主要目的就是對(duì)多環(huán)芳烴的充分了解，能夠更加規(guī)避分析過(guò)程中的矛盾，使檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)能夠更好地為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。在檢測(cè)技術(shù)升級(jí)方面，已經(jīng)開始有了微波輔助溶劑萃取技術(shù)或者超臨界流體等分析技術(shù)，這些技術(shù)能夠增加檢測(cè)分析的準(zhǔn)確性，而且能夠?qū)Χ喾N物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，有利于對(duì)多環(huán)芳烴的認(rèn)知擴(kuò)大，使檢驗(yàn)檢測(cè)工作更具現(xiàn)實(shí)性。無(wú)論是哪種檢驗(yàn)方法，最終的目的都是能夠制定出更優(yōu)化的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，以利于減少多環(huán)芳烴的危害程度。

在氣象色譜檢測(cè)方法的前提下，液相色譜能夠發(fā)揮更加全面的作用，能夠?qū)嵤┒喾N物質(zhì)的檢測(cè)，對(duì)于檢測(cè)工作的針對(duì)性是一種提高方式。

紫外—可見分光光度法（UV－Vis）、紅外光譜法（IR）是新的多環(huán)芳烴檢測(cè)方法，在靈敏度和專屬性都有很大提升，不過(guò)可見分光光度法很少單獨(dú)用于檢測(cè)多環(huán)芳烴，通常作為高效液相色譜的檢測(cè)器，結(jié)合熒光分析法進(jìn)行分析。在采用分光光度法時(shí)，要針對(duì)不同時(shí)期的測(cè)定進(jìn)行各種方法的選擇，如紫外分光光度法的應(yīng)用要選擇白晝時(shí)間，而熒光分光光度法要針對(duì)物質(zhì)的特性。采用的方法要與實(shí)際測(cè)量環(huán)境相適應(yīng)，不要產(chǎn)生方法與分析物質(zhì)的分離情況。分光光度法的靈敏性高，而且專屬性強(qiáng)，同時(shí)，具有一定的通用性，分光光度法是近年來(lái)應(yīng)用比較廣泛的方法，在多環(huán)芳烴的檢驗(yàn)檢測(cè)中起到了重要的作用。大氣中多環(huán)芳烴的檢測(cè)分析，需要掌握精度的原則，沒有準(zhǔn)確度檢測(cè)工作就無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行。各種方法的應(yīng)用都要與環(huán)境和檢測(cè)范圍相適應(yīng)，要把方法與檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而找到適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行物質(zhì)分析。光度分析法在檢測(cè)中靈敏度較高，能夠?qū)Υ髿庵械亩喹h(huán)芳烴的檢測(cè)，具有良好的鑒別能力。

3.2 酶聯(lián)免疫生物技術(shù)檢測(cè)方法

利用酶聯(lián)免疫法測(cè)定多環(huán)芳烴是生物技術(shù)檢測(cè)的主要方法。酶聯(lián)免疫生物技術(shù)是新方法中的典范，其方法的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)分析的多樣性。酶聯(lián)免疫生物技術(shù)是將合成的多環(huán)芳烴抗原點(diǎn)與硝酸纖維素膜相連接，使用封閉液封閉硝酸纖維素膜的抗原位點(diǎn)，這樣多環(huán)芳烴的目標(biāo)物，就會(huì)發(fā)生物質(zhì)之間的反應(yīng)，如果多環(huán)芳烴的目標(biāo)物濃度較低，結(jié)合后多環(huán)芳烴的抗體就越多，信號(hào)就會(huì)越強(qiáng)烈，檢測(cè)結(jié)果就會(huì)越清晰。生物技術(shù)檢測(cè)具有很多優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)Σ煌臄?shù)值進(jìn)行完整的記錄與分析，而分析結(jié)果更加與實(shí)現(xiàn)情況相接近，而且這種方法能夠進(jìn)行半定量檢測(cè)。酶聯(lián)免疫生物技術(shù)運(yùn)用的是化學(xué)發(fā)光原理，利用感光信號(hào)強(qiáng)度和顯影技術(shù)以及分析軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多環(huán)芳烴檢測(cè)的數(shù)值確定。生物技術(shù)是近年來(lái)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要成果，生物技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)方面，是生物技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要應(yīng)用。

3.3 電化學(xué)免疫傳感檢測(cè)技術(shù)

主要是以多環(huán)芳烴的特異性抗體固定在電極表面，電化學(xué)免疫傳感檢測(cè)主要是通過(guò)電氣傳感元件引起電極式的免疫化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)物質(zhì)濃度的轉(zhuǎn)變進(jìn)行判斷，以電信號(hào)檢測(cè)多環(huán)芳烴的定量。

4 結(jié)語(yǔ)

大氣中多環(huán)芳烴數(shù)量和種類增多，對(duì)人類健康威脅越來(lái)越大，人們的關(guān)注度也越來(lái)越高，從20世紀(jì)90年代以來(lái)，研究機(jī)構(gòu)也日益增多，對(duì)于多環(huán)芳烴的檢測(cè)方法也不斷進(jìn)步。針對(duì)環(huán)保問(wèn)題日益突出，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境保護(hù)的技術(shù)研究逐漸加強(qiáng)。多環(huán)芳烴帶來(lái)的大氣問(wèn)題，是當(dāng)前突出的環(huán)境矛盾，要實(shí)施根本性的治理不僅要在日常環(huán)境保護(hù)上做出努力，更要把對(duì)多環(huán)芳烴的研究放在首位，以科學(xué)的結(jié)論指導(dǎo)對(duì)多環(huán)芳烴的具體操作。環(huán)境保護(hù)是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的重要支撐，沒有環(huán)境保護(hù)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的高速持續(xù)發(fā)展，而工業(yè)生產(chǎn)或者人民生活，也要把環(huán)境保護(hù)放在首位。

[1]張樹才，張 巍，王開顏，等.北京東南郊大氣TSP中多環(huán)芳烴的源解析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007（3）.

[2]李昌平，司 蔚.可吸入顆粒物中多環(huán)芳烴的分布特征與來(lái)源解析[J].環(huán)境科技，2010（6）.

[3]鄧 瓊.成都東郊大氣顆粒物（TSP）中多環(huán)芳烴（PAHs）的污染研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2010.

[4]高佳琦.深圳市大學(xué)城大氣顆粒物（PM－2.5），污染特征分析及源解析[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2010.

[5]張愛軍，畢新慧，盛國(guó)英，等.廣州市大氣污染源中多環(huán)芳烴、正構(gòu)烷烴含量及特征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（24）.