土壤检测中多氯联苯的检测标准和方法

多氯联苯（PCBs）是一类具有持久性、生物蓄积性和毒性的有机污染物，长期残留于土壤中会通过食物链危害人体健康，因此土壤中PCBs的精准检测是环境监测的重要内容。本文围绕土壤检测中PCBs的检测标准与核心方法展开，梳理关键技术环节与实操要点，为相关检测工作提供参考。

土壤PCBs检测的样品采集与保存

样品采集的代表性直接影响检测结果的准确性。需根据土壤类型（如耕地、工业场地）和污染特征确定采样点，采用梅花点法、蛇形法或网格法采样，每个采样点采集0-20cm表层土壤，混合后取1-2kg样品。采样工具需用不锈钢或聚四氟乙烯材质，避免塑料工具中的增塑剂（如邻苯二甲酸酯）污染样品。

样品需尽快研磨过100目筛（孔径0.15mm），去除石块、植物残体等杂质，充分混合均匀。保存时需用棕色玻璃瓶或聚四氟乙烯瓶密封，避免光照（PCBs对光敏感，易分解），并在4℃以下冷藏保存，保存期不超过14天（HJ 743-2015要求），以防止PCBs的挥发或降解。

对于污染场地的深层土壤（＞20cm），需用螺旋钻或土钻采集分层样品，每层采集500g左右，分别装瓶标记，避免交叉污染。采样过程中需填写采样记录，包括采样时间、地点、土壤类型、植被情况等，为后续检测结果的解释提供依据。

土壤中PCBs检测的主要标准体系

国内针对土壤PCBs检测的标准以生态环境部发布的方法为主，其中《土壤和沉积物 多氯联苯的测定 气相色谱-质谱法》（HJ 743-2015）是应用最广泛的标准，规定了土壤中28种PCBs同类物的检测方法，适用于全国土壤环境质量监测、污染场地调查等场景。

另一项重要国内标准是《土壤 多氯联苯的测定 气相色谱法》（GB/T 14550-2003），采用气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）测定土壤中PCBs总量及同类物，适用于土壤中PCBs的筛选与定量分析，但覆盖的同类物数量少于HJ 743-2015。

国际上，美国环保署（EPA）的标准影响力较大，如EPA 8082A方法，使用GC-ECD或GC-MS测定土壤、沉积物中的PCBs，涵盖12种指示性PCBs；EPA 1668C方法则针对痕量PCBs，采用高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）提高检测灵敏度，适用于低浓度污染土壤的分析。

欧盟的标准如EN 16167:2012，规定了土壤中PCBs的气相色谱-质谱检测方法，强调样品前处理的规范化，与国内HJ标准在技术路线上有一定一致性，但在同类物选择上更侧重欧盟优先控制的PCBs清单。

土壤PCBs的样品提取技术

提取是将土壤中的PCBs转移至有机溶剂的过程，常用方法包括索氏提取、加速溶剂萃取（ASE）、微波辅助萃取（MAE）。索氏提取是经典方法，将土壤样品装入滤纸筒，用正己烷-二氯甲烷（1:1）混合溶剂回流提取8-16小时，提取效率高但耗时久，适用于少量样品的精准分析；

加速溶剂萃取（ASE）是目前最常用的快速提取技术，根据HJ 743-2015的要求，ASE的提取条件为：温度100-120℃，压力1500psi，静态提取时间5分钟，循环2次，溶剂为正己烷-二氯甲烷（1:1），提取液体积约20mL，提取时间仅需30分钟，适用于批量样品处理；

微波辅助萃取（MAE）利用微波能加热溶剂，提取条件为：功率600W，温度80-100℃，时间10-15分钟，溶剂为正己烷-丙酮（1:1），提取效率与ASE相当，但需注意样品的均匀性，避免局部过热导致PCBs分解；

对于挥发性较强的低氯代PCBs（如三氯联苯），需采用冷提取法（如超声提取），即在室温下用溶剂超声提取3次，每次30分钟，避免高温导致PCBs挥发损失。

土壤PCBs的样品净化技术

净化的目的是去除提取液中的杂质，常用方法有硅胶柱层析、弗罗里硅土柱层析、凝胶渗透色谱（GPC）。硅胶柱层析是最经典的净化方法，柱填充材料为60-100目活化硅胶（130℃烘烤4小时），装柱高度8-10cm，用正己烷-二氯甲烷（9:1）混合溶剂洗脱，流速控制在1-2滴/秒，可去除极性杂质（如脂肪酸、酚类）；

弗罗里硅土柱层析适用于去除非极性杂质（如油脂、蜡质），柱填充材料为60-100目活化弗罗里硅土（650℃烘烤4小时），装柱高度6-8cm，用正己烷洗脱，洗脱体积约10mL，适用于PCBs总量的分析；

凝胶渗透色谱（GPC）适用于处理复杂基质样品（如含有大量油脂或PAHs的土壤），GPC柱填充材料为Bio-Beads S-X3，流动相为环己烷-乙酸乙酯（1:1），流速1.5mL/min，收集15-30分钟的馏分（对应PCBs的保留时间），可有效分离PCBs与大分子杂质（如油脂、蛋白质）；

对于含有硫化物的提取液，可在净化前加入活化铜粉（100目，用稀盐酸浸泡后水洗至中性，真空干燥），铜粉与硫化物反应生成硫化铜沉淀，离心后取上清液进行净化，避免硫化物对检测器的污染。

气相色谱-质谱法（GC-MS）在土壤PCBs检测中的应用

GC-MS是土壤PCBs检测的首选方法，结合了气相色谱的高分离能力与质谱的高定性能力。根据HJ 743-2015的要求，色谱柱采用弱极性毛细管柱（如DB-5MS，30m×0.25mm×0.25μm），柱温程序为：初始温度80℃，保持1分钟，以10℃/min升至280℃，保持10分钟；

质谱条件为：电子轰击电离（EI）源，电离能量70eV，离子源温度230℃，接口温度280℃，采用选择离子监测（SIM）模式，每个PCBs同类物选择2-3个特征离子（如PCB28的特征离子为257、259、261），以提高灵敏度与定性准确性；

GC-MS的检测限可达0.01-0.1μg/kg，适用于土壤中痕量PCBs的定量分析。分析前需用PCBs混合标准溶液（如EPA 8082A标准溶液）绘制标准曲线，标准曲线的浓度范围为0.1-10μg/mL，相关系数≥0.995；

为避免质谱干扰，需定期校准质谱的质量轴（用全氟三丁胺PFTBA校准），并检查离子源的清洁度（若离子源污染，需用甲醇-丙酮混合溶剂超声清洗）。

气相色谱-电子捕获检测器法（GC-ECD）的应用要点

GC-ECD对含氯化合物具有极高灵敏度（检测限可达0.05μg/kg），是土壤PCBs总量及同类物分析的常用方法。根据GB/T 14550-2003的要求，色谱柱采用中等极性毛细管柱（如SE-54，30m×0.32mm×0.25μm），柱温程序为：初始温度100℃，保持2分钟，以8℃/min升至260℃，保持15分钟；

ECD检测器的条件为：检测器温度300℃，载气为高纯氮气（纯度≥99.999%），流速1.5mL/min，尾吹气（氮气）流速30mL/min；

GC-ECD的关键是避免污染，因为ECD对杂质（如油脂、硫化物）非常敏感，一旦污染会导致基线漂移、灵敏度下降。因此，样品净化必须彻底（如用弗罗里硅土柱或GPC净化），仪器分析前需用溶剂（正己烷）冲洗色谱柱与检测器30分钟，分析过程中需定期注入溶剂空白，检查基线是否平稳；

GC-ECD的定量方法为外标法，需用PCBs标准溶液绘制标准曲线，标准曲线的浓度范围为0.05-5μg/mL，相关系数≥0.99。

高分辨气相色谱-高分辨质谱法的痕量检测能力

对于低浓度污染土壤（PCBs浓度＜0.1μg/kg）或复杂基质样品，HRGC-HRMS是更精准的选择。高分辨气相色谱柱采用长柱（如DB-5MS，60m×0.25mm×0.25μm）或细内径柱（如DB-5MS，30m×0.18mm×0.18μm），提高分离度，实现PCBs同类物的基线分离；

高分辨质谱采用磁式质谱或飞行时间质谱（TOF-MS），分辨率≥10000，能有效区分PCBs与质量数相近的杂质（如多溴联苯醚PBDEs）。质谱条件为：EI源，电离能量70eV，采用选择离子监测（SIM）模式，每个PCBs同类物选择精确质量数（如PCB28的精确质量数为257.946）；

HRGC-HRMS的检测限可低至0.001μg/kg，符合EPA 1668C标准对痕量PCBs的检测要求。分析前需用高纯度标准溶液（如EPA 1668C标准溶液）校准质谱的分辨率与质量轴，确保精确质量测量的误差≤5ppm；

HRGC-HRMS的缺点是仪器成本高、分析时间长（色谱分析时间约60分钟），适用于科研或污染场地的精准调查。

土壤PCBs检测的质量控制关键环节

空白试验是质量控制的基础，需同时进行实验室空白（溶剂空白）、试剂空白（提取溶剂+净化试剂）和样品空白（未污染土壤），空白样品的检测结果应低于方法检测限（MDL）。若空白样品中检出PCBs，需排查溶剂、试剂或仪器的污染来源；

回收率试验用于验证方法的准确性，通常添加已知浓度的PCBs标准溶液至未污染土壤中，进行全程前处理与分析，回收率应控制在70%-120%之间（HJ 743-2015要求）。对于难提取的土壤（如有机质含量高的土壤），可适当提高提取温度或延长提取时间；

平行样测定用于评估方法的精密度，同一土壤样品需做2-3个平行样，相对标准偏差（RSD）应≤20%。若RSD过大，需检查样品的均匀性（如是否充分研磨过筛）或前处理的重复性（如提取时间、洗脱体积是否一致）；

标准物质的使用是确保结果准确性的关键，需使用有证标准物质（如土壤标准物质GBW07411）验证方法的准确性，分析过程中需每10个样品插入一个质控样，确保检测结果的溯源性。

土壤PCBs检测中的常见干扰及消除方法

有机质干扰：土壤中的有机质会吸附PCBs，导致提取效率降低。消除方法：提取前加入无水硫酸钠（样品质量的2-3倍）去除水分，或用浓硫酸酸化硅胶柱（硅胶与浓硫酸按9:1混合），浓硫酸与有机质反应生成硫酸酯，从而去除有机质；

硫化物干扰：硫化物会与ECD检测器中的镍反应，导致检测器中毒。消除方法：提取液中加入活化铜粉（样品质量的5%-10%），铜粉与硫化物反应生成硫化铜沉淀，离心后取上清液；

多环芳烃（PAHs）干扰：PAHs的保留时间与PCBs相近，会干扰GC-MS或GC-ECD的检测。消除方法：用凝胶渗透色谱（GPC）分离，GPC的馏分收集时间需通过标准溶液（PCBs与PAHs混合溶液）确定，确保只收集PCBs的馏分；

仪器残留干扰：色谱柱或检测器中的残留PCBs会导致基线升高、假阳性结果。消除方法：定期老化色谱柱（250-300℃烘烤2-4小时），用溶剂（正己烷）冲洗检测器（如ECD检测器用正己烷冲洗30分钟），或更换质谱的离子源灯丝。