海水是海洋生態(tài)系統(tǒng)的核心載體,承載著漁業(yè)資源供給、氣候調(diào)節(jié)、航運(yùn)交通等多重功能,而有機(jī)污染物的入侵正持續(xù)威脅其生態(tài)安全。多氯聯(lián)苯(PCBs)、多環(huán)芳烴(PAHs)、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)是海水中典型的持久性有機(jī)污染物,主要通過(guò)工業(yè)排污、船舶泄漏、大氣沉降、地表徑流等途徑進(jìn)入海洋 ——PCBs 曾廣泛用于電器絕緣油,雖已禁用但因強(qiáng)穩(wěn)定性長(zhǎng)期殘留;PAHs 多來(lái)自石油燃燒與溢油;VOCs(如苯、氯仿)易揮發(fā)且毒性強(qiáng);SVOCs(如鄰苯二甲酸酯、有機(jī)氯農(nóng)藥)則易吸附于懸浮顆粒并富集于生物體內(nèi)。這些污染物具有 “三致” 效應(yīng)(致癌、致畸、致突變),可通過(guò)食物鏈逐級(jí)放大,最終危害人類(lèi)健康(如食用受污染海產(chǎn)品可能引發(fā)肝臟損傷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病)。因此,開(kāi)展海水有機(jī)污染物檢測(cè),是排查海洋污染源頭、評(píng)估生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、保障海產(chǎn)品安全的關(guān)鍵手段。
一、檢測(cè)項(xiàng)目
(一)核心檢測(cè)項(xiàng)目
多氯聯(lián)苯(PCBs)檢測(cè):PCBs 是由氯原子取代聯(lián)苯分子中氫原子形成的一類(lèi)化合物,共 209 種同系物,其中 12 種被列為優(yōu)先控制污染物。采用氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS) 測(cè)定,可精準(zhǔn)識(shí)別不同同系物含量。
多環(huán)芳烴(PAHs)檢測(cè):PAHs 是由 2 個(gè)及以上苯環(huán)構(gòu)成的芳香族化合物,常見(jiàn) 16 種優(yōu)先控制 PAHs(如苯并 [a] 芘、萘、熒蒽)。采用高效液相色譜法(HPLC) 或氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS) 測(cè)定,HPLC 適用于高沸點(diǎn) PAHs(如苯并 [a] 芘),GC-MS 則可同時(shí)檢測(cè)多組分 PAHs。海水中 PAHs 主要源于石油污染與燃燒排放,如船舶通航密集區(qū) PAHs 含量可達(dá) 0.5-2μg/L,遠(yuǎn)超一類(lèi)海水限值(≤0.002μg/L,苯并 [a] 芘單獨(dú)限值);石油溢油事故后,PAHs 含量可驟升數(shù)十倍,需通過(guò)檢測(cè)評(píng)估污染擴(kuò)散范圍。
揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)檢測(cè):VOCs 是沸點(diǎn)在 50-260℃之間、易揮發(fā)的有機(jī)化合物,涵蓋苯系物(苯、甲苯)、鹵代烴(氯甲烷、四氯乙烯)等,具有強(qiáng)毒性與刺激性。采用吹掃捕集 - 氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法(P&T-GC-MS) 測(cè)定,通過(guò)吹掃捕集技術(shù)富集水中微量 VOCs,再經(jīng) GC-MS 分離定性。海水中 VOCs 含量通常為 μg/L 級(jí)別,但短期暴露即可危害海洋生物 —— 如苯濃度超過(guò) 5μg/L 會(huì)導(dǎo)致浮游生物死亡率上升;近岸污水處理廠排污口、船舶壓載水排放區(qū) VOCs 易超標(biāo),需通過(guò)檢測(cè)防止急性毒性事件。
半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)檢測(cè):SVOCs 沸點(diǎn)在 240-400℃之間,涵蓋鄰苯二甲酸酯(增塑劑)、有機(jī)氯農(nóng)藥(如滴滴涕 DDT)、多氯萘等,易在水體中懸浮或沉積。采用固相萃取 - 氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法(SPE-GC-MS) 測(cè)定,先通過(guò)固相萃取柱富集水中 SVOCs,再進(jìn)行儀器分析。海水中 SVOCs 污染以鄰苯二甲酸酯最為普遍(源于塑料垃圾降解),如鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)在近岸海水含量可達(dá) 0.1-0.5μg/L,而《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定其≤0.003μg/L,超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)生殖系統(tǒng)畸形。
(二)關(guān)聯(lián)檢測(cè)項(xiàng)目
海水總有機(jī)碳(TOC)檢測(cè):采用燃燒氧化 - 非分散紅外吸收法測(cè)定,TOC 反映海水中有機(jī)物質(zhì)的總含量,與有機(jī)污染物含量呈正相關(guān)(TOC 越高,污染物潛在殘留風(fēng)險(xiǎn)越大)。如工業(yè)排污口附近海水 TOC 常超過(guò) 5mg/L,遠(yuǎn)超一類(lèi)海水 TOC≤2mg/L 的限值,需結(jié)合 TOC 數(shù)據(jù)縮小污染物檢測(cè)范圍,提高檢測(cè)效率。
海洋生物體內(nèi)污染物檢測(cè):選取貝類(lèi)(如牡蠣、貽貝)、魚(yú)類(lèi)(如鱈魚(yú)、帶魚(yú))等代表性生物,采用索氏提取 - GC-MS 法測(cè)定體內(nèi)污染物含量。有機(jī)污染物易通過(guò)生物富集放大(如牡蠣體內(nèi) PCBs 含量是海水的 1000-10000 倍),通過(guò)生物檢測(cè)可驗(yàn)證海水污染的實(shí)際生態(tài)危害 —— 如魚(yú)類(lèi)體內(nèi)苯并 [a] 芘超過(guò) 5μg/kg,說(shuō)明海水 PAHs 污染已威脅食用安全。
海水 pH 值與溶解氧(DO)檢測(cè):pH 值(玻璃電極法)影響污染物存在形態(tài)(如酸性條件下 PAHs 更易溶解),DO(碘量法)則反映水體自?xún)裟芰?DO 低于 4mg/L 時(shí),微生物降解污染物效率下降)。如 pH 值低于 7.0 的酸性海水,會(huì)加速 PCBs 從沉積物中釋放;DO 不足會(huì)導(dǎo)致 VOCs(如苯)在水體中蓄積,需結(jié)合兩者數(shù)據(jù)優(yōu)化污染治理方案。
二、檢測(cè)范圍
適用于各類(lèi)海水樣品,包括近岸海水(河口、海灣、濱海濕地)、遠(yuǎn)海海水(大洋、深海)、特殊功能區(qū)海水(漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)、海洋自然保護(hù)區(qū)、船舶錨地)及受污染海水(石油溢油區(qū)、工業(yè)排污口周邊、垃圾填埋場(chǎng)鄰近海域)。檢測(cè)領(lǐng)域覆蓋海洋環(huán)保監(jiān)測(cè)、海產(chǎn)品安全監(jiān)管、船舶污染調(diào)查、海洋生態(tài)修復(fù)及科研項(xiàng)目。
重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景:工業(yè)排污口合規(guī)性監(jiān)測(cè)(每月檢測(cè) PCBs、SVOCs,確保排放符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》)、漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)安全評(píng)估(每季度檢測(cè) VOCs、PAHs,確保養(yǎng)殖水體符合《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,避免海產(chǎn)品污染)、海洋自然保護(hù)區(qū)常規(guī)監(jiān)測(cè)(每年檢測(cè) 4 類(lèi)污染物,維護(hù)珍稀生物棲息地安全)、船舶壓載水檢測(cè)(船舶靠港前檢測(cè) VOCs、PCBs,防止外來(lái)污染引入)。
三、主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
GB 3097-1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》:核心國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定 4 類(lèi)有機(jī)污染物的限值 —— 如 PCBs 一類(lèi)海水≤0.02μg/L、四類(lèi)≤0.1μg/L;PAHs(總量)一類(lèi)≤0.05μg/L、四類(lèi)≤0.5μg/L,是檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)的核心依據(jù)。
HJ 745-2015《水質(zhì) 多氯聯(lián)苯的測(cè)定 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》:行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)規(guī)定海水 PCBs 檢測(cè)的前處理(如液液萃取、固相萃取)與儀器參數(shù)(GC-MS 色譜柱類(lèi)型、升溫程序),適用于常規(guī)樣品檢測(cè)。
HJ 478-2009《水質(zhì) 多環(huán)芳烴的測(cè)定 高效液相色譜法》:采用 HPLC 測(cè)定海水中 16 種優(yōu)先控制 PAHs,明確流動(dòng)相配比(甲醇 - 水梯度洗脫)與檢測(cè)波長(zhǎng)(熒光檢測(cè)器 λex=254nm),適用于高沸點(diǎn) PAHs 的精準(zhǔn)測(cè)定。
HJ 639-2018《水質(zhì) 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 吹掃捕集 / 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》:規(guī)定吹掃捕集 - GC-MS 法測(cè)定 57 種 VOCs 的流程,如吹掃溫度 40℃、吹掃時(shí)間 11 分鐘,適用于海水 VOCs 的快速富集與檢測(cè)。
HJ 834-2017《土壤和沉積物 半揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》:雖針對(duì)土壤沉積物,但經(jīng)前處理優(yōu)化(如海水固相萃取柱選擇)后,可用于海水中 SVOCs 檢測(cè),適用于鄰苯二甲酸酯、有機(jī)氯農(nóng)藥等組分的測(cè)定。
海水有機(jī)污染物檢測(cè)是守護(hù)海洋生態(tài)安全、保障海產(chǎn)品質(zhì)量、推動(dòng)海洋可持續(xù)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。通過(guò)科學(xué)、精準(zhǔn)的檢測(cè),可全面掌握海水中多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物的含量分布、污染源頭及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定針對(duì)性治理方案。通過(guò)持續(xù)的檢測(cè)與治理,可逐步削減海水中有機(jī)污染物存量,恢復(fù)海洋生態(tài)功能,保障 “藍(lán)色糧倉(cāng)” 安全與人類(lèi)健康。