引言 由于海洋環(huán)境中積累的微塑料 碎片數(shù)量大且具有持久性，同 時(shí)人們暫時(shí)還不了解微塑料碎 片對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈的影響，以上原因使海洋環(huán)境中積累的微塑料碎片引起了社會(huì)的廣 泛關(guān)注。人們還擔(dān)心，微塑料顆粒表面可能會(huì)吸引和聚集持久性有機(jī)污染物（POP），導(dǎo)致實(shí) 際濃度水平遠(yuǎn)高于周圍水體。濃縮的持久性有機(jī)污染物會(huì)對(duì)海洋里的生物有機(jī)體造成危害，例 如：多環(huán)芳烴。多環(huán)芳烴會(huì)導(dǎo)致急性或慢性中毒。1-3 所以，與環(huán)境污染相關(guān)的 16 種多環(huán)芳 烴已經(jīng)成為塑料碎片中研究最多的污染物。微塑料碎片中多環(huán)芳烴的檢測(cè)可參考空氣、水、固 體廢棄物和食品中多環(huán)芳烴的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法。這些方法通常用超高效液相色譜儀，紫外 或熒光檢測(cè)器檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間超過(guò) 30 分鐘。為獲得更大的選擇性，需要使用多環(huán)芳烴專用的 固定相以及更耐壓的超高效液相色譜系統(tǒng)。超高效色譜系統(tǒng)的最大工作壓力為 800 bar，因此 可以充分釋放小顆粒的色譜柱（亞兩微米）的高性能。本研究的目的是使用珀金埃爾默超高效 液相色譜系統(tǒng)結(jié)合超靈敏的熒光檢測(cè)器探究分析 15 種多環(huán)芳烴的最佳分析時(shí)間以及定量限， 從而分析塑料碎片中極低濃度（ppb 濃度范圍）的多環(huán)芳烴。在本應(yīng)用文章中，根據(jù) NF T  90-210 標(biāo)準(zhǔn)（第 5 版 /2009（5.2））建立了同時(shí)測(cè)定 15 種多環(huán)芳烴的超高效液相色譜快速梯度法。 4 使用安捷倫 Zorbax Eclipse PAH 1.8μm 色譜柱可以在 18 分鐘內(nèi)完成 15 種目標(biāo)分析物的分離。 使用功能強(qiáng)大的珀金埃爾默超高效液相色譜系統(tǒng)熒光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，所有多環(huán)芳烴的定量限 均低于 5ppb，其中苊、菲、熒蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽的定量限低于 2.5ppb，芴、蒽、 苯并（a）蒽、苯并（a）芘和芘的定量限甚至可以做到 0.5 到 1ppb。

實(shí)驗(yàn) 硬件 / 軟件 使用珀金埃爾默超高效液相色譜系統(tǒng)，包括溶劑輸送模 塊（四元泵）、進(jìn)樣模塊和色譜柱模塊（(PerkinElmer,  Shelton, CT, USA)。使用安捷倫 Zorbax Eclipse PAH 1.8 μm 150×2.1mm 色譜柱 (Agilent Technologies, Les Ulis,  France)）進(jìn)行全部分析操作。利用珀金埃爾默超高效液 相色譜溶劑輸送模塊、紫外檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器完成檢 測(cè) (PerkinElmer, Shelton, CT, USA)）。通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)處理 軟件進(jìn)行儀器控制、分析和數(shù)據(jù)處理。 方法參數(shù) 液相色譜參數(shù)如下表所示。表 1 中說(shuō)明了一般條件和流 動(dòng)相梯度，乙腈為洗脫液 A，水為洗脫液 B；表 2 說(shuō)明 了熒光檢測(cè)器的程序。

熒光檢測(cè)器的增益作為濃度范圍的函數(shù)是固定的，并且 當(dāng)濃度范圍為 0.5-10ppb 時(shí)等于 100。建立了不同激發(fā) 波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)（分別為 λex 和 λem）的四通道法（A、 B、C 和 D），并在表 2 中說(shuō)明。

溶劑、標(biāo)準(zhǔn)和樣品 用于超高效液相色譜分析的水和乙腈是由 Fisher  Chemical SAS 提供的 Optima® 氣質(zhì)聯(lián)用級(jí)。多環(huán)芳烴 儲(chǔ) 備 標(biāo) 準(zhǔn) 混 合 物 由（Supelco （Sigma Aldrich®, Saint  Quentin Fallavier, France））提供。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為乙腈中 的萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并（a）蒽、?、 苯并（j）熒蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（a）芘、 二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）苝和茚并（1,2,3-cd）芘 濃度均為 10ppm。在 10mL 容量瓶中，用乙腈制備 1000ppb 多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液。進(jìn)一步用乙腈將標(biāo)準(zhǔn)溶液 稀釋到濃度為 0.5 到 10ppb 進(jìn)行熒光檢測(cè)，以確定 ppb 水 平 線 性。使 用 法 國(guó) Expedition 7ème Continent 于 2015 年 5 月在北大西洋環(huán)流搜集到的塑料碎片。利用庚 烷和二氯甲烷二元混合物作為溶劑萃取多環(huán)芳烴，并進(jìn) 行機(jī)械攪拌（24 小時(shí)兩次）。在蒸發(fā)前，加入 50µL 二甲基甲酰胺（DMF），幾分鐘后再加入 200µL 乙腈。 所有樣品在進(jìn)樣前均用直徑為 4mm 的 0.2μm PTFE 過(guò)濾 器過(guò)濾 ,（Thermo Scientic®（Chromacol® 4-SF-02（T））

方法驗(yàn)證 該方法已根據(jù)水的理化分析準(zhǔn)則法國(guó) AFNOR NF  T90-210（2009）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了方法驗(yàn)證。依據(jù)該分析準(zhǔn) 則分析方法的定量限和線性是通過(guò)十次分析的標(biāo)準(zhǔn)偏差 來(lái)計(jì)算（最少五次）。在進(jìn)行 NF T90-210 標(biāo)準(zhǔn)的“A 測(cè)試” 之前，應(yīng)用格拉布斯統(tǒng)計(jì)測(cè)試來(lái)消除單變量數(shù)據(jù)集中的 異常值。線性驗(yàn)證是基于每天制備標(biāo)準(zhǔn)溶液，并進(jìn)行五 次分析（每天一次，連續(xù)五天）。該測(cè)試基于通過(guò)充分性 統(tǒng)計(jì)測(cè)試（Fisher）將觀察模型與實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行比較。 與實(shí)驗(yàn)誤差相比，如果模型誤差可以忽略不計(jì)，則線性 是有效的。因此，為了驗(yàn)證線性，在同一條件下分析了 0.5-10μg/L 之間六個(gè)濃度水平（0.5、1、2.5、5、7 和 10μg/ L）的線性范圍。NF T90-210 標(biāo)準(zhǔn)的“B 測(cè)試”具 有一定優(yōu)勢(shì)，能夠以實(shí)驗(yàn)方式測(cè)試和驗(yàn)證預(yù)設(shè)的定量限， 這比基于標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法更實(shí)際。進(jìn)行初步測(cè)試以估算 定量限；然后通過(guò)分析假定定量限的兩種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證， 連續(xù)五天重復(fù)三次。根據(jù) NF T90-210 標(biāo)準(zhǔn)的修訂，如 果不確定度低于 60%，定 量 限 被 驗(yàn) 證。然 后 用 NF  T90-210 標(biāo)準(zhǔn)的“D 測(cè)試”驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性。與前 文參考文獻(xiàn)相比，該測(cè)試有助于對(duì)中間精度的評(píng)估和觀 察到的偏差進(jìn)行比較。參考文獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于實(shí)驗(yàn)室確定的最 大可接受偏差（MAD）（MAD = 60%）。要求在中等精度 條件下，配備五次不同濃度的三種標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行分析，以 驗(yàn)證準(zhǔn)確性。

結(jié)果和討論 圖 1 展示了 15 種濃度為 5ppb 的多環(huán)芳烴的峰形。16 種多環(huán)芳烴僅檢測(cè)出了 15 種，因?yàn)檐孟┎话l(fā)熒光。圖 1  是通過(guò)熒光信號(hào)來(lái)采集的色譜圖。如表 3 所示，在 17 分鐘內(nèi)分離出15種多環(huán)芳烴，大部分可以定量至ppb級(jí)。

校準(zhǔn) 圖 2. 熒光檢測(cè)器檢測(cè)到的第一校準(zhǔn)范圍（1-10ppb）中芘、菲、萘的校準(zhǔn)曲線（繪制了全部實(shí)驗(yàn)點(diǎn)）。 萘 熒蒽 菲 芘 表 4.16 種多環(huán)芳烴的保留時(shí)間、定量限和相關(guān)系數(shù)（R2 ）。 熒光通道 保留時(shí)間（min） 定量限（ppb） a × 10-7 b R2 萘 苊烯 * 苊 芴 菲 蒽 熒蒽 芘 苯并（a）蒽 ? 苯并（b）熒蒽 苯并（k）熒蒽 苯并（a）芘 二苯并（a,h）蒽 苯并（g,h,i）苝 茚并（1,2,3-cd）芘 6,67 5 9.0145 1.1643×10-1 0.99881 7,43 10 3655.2 1.6127×10-1 0.99993 8,54 2.5 4.9146 9.2652×10-3 0.99890 8,74 1 1.5747 -6.5695×10-3 0.99996 9,37 2.5 3.0334 -5.3388×10-2 0.99994 10,00 1 1.1873 1.8462×10-2 0.99992 10,67 2.5 8.5764 -4.2598×10-2 0.99996 11,16 0.5 1.8317 -2.4191×10-2 0.99992 12,70 1 2.1172 -3.8712×10-2 0.99996 13,03 1 1.4742 -4.0780×10-2 0.99995 14,29 2.5 2.9070 4.3395×10-2 0.99996 14,83 2.5 0.5696 5.4586×10-2 0.99998 15,39 1 8.3745 -3.8785×10-2 0.99969 16,11 5 12.2717 -3.8785×10-2 0.99990 16,71 5 1.9880 6.6110×10-2 0.99982 17,01 5 7.5081 6.6123×10-2 0.99987 * 在波長(zhǎng) 320nm 處有紫外吸收 根據(jù) NF T 90-120 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù)相同的方法在同 一條件下評(píng)估檢測(cè)和定量限（LOQ）。我們選擇評(píng)估峰面 積，從而達(dá)到用熒光檢測(cè)器（FLD）定量多環(huán)芳烴 μg/L 級(jí) 別的檢出限。圖 2 顯示了熒光檢測(cè)萘、菲、熒蒽、芘 的校準(zhǔn)曲線，分別代表上述色譜圖中的 1、3、4、6 峰。 根據(jù) EN ISO 17993 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的置信區(qū)間也顯示為紅色。 我們通過(guò)熒光檢測(cè)（NFT 90-120 方法中指定的 Ex/Em 波長(zhǎng)）驗(yàn)證了多環(huán)芳烴的線性。1-10ppb 濃度范圍的校 準(zhǔn)曲線在圖 3 中呈現(xiàn)。利用 NFT 90-120 方法，考慮線 性擬合（y = ax + b，y 是面積，x 是多環(huán)芳烴濃度）以 及定量限（使用 15% 的最大可接受偏差），相關(guān)系數(shù)如 表 4 所示。線性擬合和回歸系數(shù)（R2 ）由 NFT 90-120 方 法在定量限和 10ppb 之間自動(dòng)確定。可以看到，對(duì)于所 有多環(huán)芳烴，獲得的相關(guān)系數(shù)均高于 0.999。

結(jié)論 本研究旨在測(cè)量聚集在微塑料顆粒表面的多環(huán)芳烴含量， 以便了解海洋生物生態(tài)系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)工作證明 了帶有熒光和紫外檢測(cè)器的珀金埃爾默超高效液相色譜 系統(tǒng)可快速、有效地分離 16 種多環(huán)芳烴。結(jié)果表明， 在測(cè)試濃度范圍內(nèi)（10-0.5ppb）每種多環(huán)芳烴具有較 好的線性關(guān)系。 通過(guò)分析的塑料碎片中檢測(cè)的多環(huán)芳烴量，證明了熒光 檢測(cè)器檢測(cè) ppb 水平多環(huán)芳烴的能力。 本研究證明帶有熒光檢測(cè)器的珀金埃爾默超高效液相色 譜儀靈敏度高、線性好，能夠幫助了解微塑料顆粒作為 多環(huán)芳烴污染物載體的可能性。