引言 由于海洋環境中積累的微塑料 碎片數量大且具有持久性，同 時人們暫時還不了解微塑料碎 片對海洋生態系統和食物鏈的影響，以上原因使海洋環境中積累的微塑料碎片引起了社會的廣 泛關注。人們還擔心，微塑料顆粒表面可能會吸引和聚集持久性有機污染物（POP），導致實 際濃度水平遠高于周圍水體。濃縮的持久性有機污染物會對海洋里的生物有機體造成危害，例 如：多環芳烴。多環芳烴會導致急性或慢性中毒。1-3 所以，與環境污染相關的 16 種多環芳 烴已經成為塑料碎片中研究最多的污染物。微塑料碎片中多環芳烴的檢測可參考空氣、水、固 體廢棄物和食品中多環芳烴的檢測標準和方法。這些方法通常用超高效液相色譜儀，紫外 或熒光檢測器檢測，檢測時間超過 30 分鐘。為獲得更大的選擇性，需要使用多環芳烴專用的 固定相以及更耐壓的超高效液相色譜系統。超高效色譜系統的最大工作壓力為 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 液相色譜系統結合超靈敏的熒光檢測器探究分析 15 種多環芳烴的最佳分析時間以及定量限， 從而分析塑料碎片中極低濃度（ppb 濃度范圍）的多環芳烴。在本應用文章中，根據 NF T  90-210 標準（第 5 版 /2009（5.2））建立了同時測定 15 種多環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 分鐘內完成 15 種目標分析物的分離。 使用功能強大的珀金埃爾默超高效液相色譜系統熒光檢測器進行檢測，所有多環芳烴的定量限 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。

實驗 硬件 / 軟件 使用珀金埃爾默超高效液相色譜系統，包括溶劑輸送模 塊（四元泵）、進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、紫外檢測器和熒光檢測器完成檢 測 (PerkinElmer, Shelton, CT, USA)）。通過相關數據處理 軟件進行儀器控制、分析和數據處理。 方法參數 液相色譜參數如下表所示。表 1 中說明了一般條件和流 動相梯度，乙腈為洗脫液 A，水為洗脫液 B；表 2 說明 了熒光檢測器的程序。

熒光檢測器的增益作為濃度范圍的函數是固定的，并且 當濃度范圍為 0.5-10ppb 時等于 100。建立了不同激發 波長和發射波長（分別為 λex 和 λem）的四通道法（A、 B、C 和 D），并在表 2 中說明。

溶劑、標準和樣品 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® 氣質聯用級。多環芳烴 儲 備 標 準 混 合 物 由（Supelco （Sigma Aldrich®, Saint  Quentin Fallavier, France））提供。標準儲備液為乙腈中 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 多環芳烴標準溶液。進一步用乙腈將標準溶液 稀釋到濃度為 0.5 到 10ppb 進行熒光檢測，以確定 ppb 水 平 線 性。使 用 法 國 Expedition 7ème Continent 于 2015 年 5 月在北大西洋環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芳烴，并進 行機械攪拌（24 小時兩次）。在蒸發前，加入 50µL 二甲基甲酰胺（DMF），幾分鐘后再加入 200µL 乙腈。 所有樣品在進樣前均用直徑為 4mm 的 0.2μm PTFE 過濾 器過濾 ,（Thermo Scientic®（Chromacol® 4-SF-02（T））

方法驗證 該方法已根據水的理化分析準則法國 AFNOR NF  T90-210（2009）標準進行了方法驗證。依據該分析準 則分析方法的定量限和線性是通過十次分析的標準偏差 來計算（最少五次）。在進行 NF T90-210 標準的“A 測試" 之前，應用格拉布斯統計測試來消除單變量數據集中的 異常值。線性驗證是基于每天制備標準溶液，并進行五 次分析（每天一次，連續五天）。該測試基于通過充分性 統計測試（Fisher）將觀察模型與實驗誤差進行比較。 與實驗誤差相比，如果模型誤差可以忽略不計，則線性 是有效的。因此，為了驗證線性，在同一條件下分析了 0.5-10μg/L 之間六個濃度水平（0.5、1、2.5、5、7 和 10μg/ L）的線性范圍。NF T90-210 標準的“B 測試"具 有一定優勢，能夠以實驗方式測試和驗證預設的定量限， 這比基于標準偏差的方法更實際。進行初步測試以估算 定量限；然后通過分析假定定量限的兩種標準進行驗證， 連續五天重復三次。根據 NF T90-210 標準的修訂，如 果不確定度低于 60%，定 量 限 被 驗 證。然 后 用 NF  T90-210 標準的“D 測試"驗證該方法的準確性。與前 文參考文獻相比，該測試有助于對中間精度的評估和觀 察到的偏差進行比較。參考文獻對應于實驗室確定的最 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準液進行分析，以 驗證準確性。

結果和討論 圖 1 展示了 15 種濃度為 5ppb 的多環芳烴的峰形。16 種多環芳烴僅檢測出了 15 種，因為苊烯不發熒光。圖 1  是通過熒光信號來采集的色譜圖。如表 3 所示，在 17 分鐘內分離出15種多環芳烴，大部分可以定量至ppb級。

校準 圖 2. 熒光檢測器檢測到的第一校準范圍（1-10ppb）中芘、菲、萘的校準曲線（繪制了全部實驗點）。 萘 熒蒽 菲 芘 表 4.16 種多環芳烴的保留時間、定量限和相關系數（R2 ）。 熒光通道 保留時間（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 320nm 處有紫外吸收 根據 NF T 90-120 標準進行校準，根據相同的方法在同 一條件下評估檢測和定量限（LOQ）。我們選擇評估峰面 積，從而達到用熒光檢測器（FLD）定量多環芳烴 μg/L 級 別的檢出限。圖 2 顯示了熒光檢測萘、菲、熒蒽、芘 的校準曲線，分別代表上述色譜圖中的 1、3、4、6 峰。 根據 EN ISO 17993 標準測定的置信區間也顯示為紅色。 我們通過熒光檢測（NFT 90-120 方法中指定的 Ex/Em 波長）驗證了多環芳烴的線性。1-10ppb 濃度范圍的校 準曲線在圖 3 中呈現。利用 NFT 90-120 方法，考慮線 性擬合（y = ax + b，y 是面積，x 是多環芳烴濃度）以 及定量限（使用 15% 的最大可接受偏差），相關系數如 表 4 所示。線性擬合和回歸系數（R2 ）由 NFT 90-120 方 法在定量限和 10ppb 之間自動確定。可以看到，對于所 有多環芳烴，獲得的相關系數均高于 0.999。

結論 本研究旨在測量聚集在微塑料顆粒表面的多環芳烴含量， 以便了解海洋生物生態系統存在的風險。這項工作證明 了帶有熒光和紫外檢測器的珀金埃爾默超高效液相色譜 系統可快速、有效地分離 16 種多環芳烴。結果表明， 在測試濃度范圍內（10-0.5ppb）每種多環芳烴具有較 好的線性關系。 通過分析的塑料碎片中檢測的多環芳烴量，證明了熒光 檢測器檢測 ppb 水平多環芳烴的能力。 本研究證明帶有熒光檢測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 多環芳烴污染物載體的可能性。