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多溴聯苯（總量）檢測

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發布時間：2025-07-30 05:29:52 更新時間：2025-07-29 05:29:52

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

多溴聯苯（總量）檢測：守護環境與健康安全的關鍵防線

多溴聯苯（Polybrominated Biphenyls, PBBs）是一類人工合成的溴代阻燃劑，曾廣泛用于塑料、紡織品、電子電器產品中以增強防火性能。然而，其具有持久性、生物累積性、長距離遷移性和潛在毒性（包括致癌性、內分泌干擾性等），已被《斯德哥爾摩公約》列入持久性有機污染物（POPs）清單，在全球范圍內被嚴格限制或禁止生產和使用。PBBs在環境介質（水、土壤、空氣沉積物）、生物體（動植物、人體組織）及各類消費品（特別是廢舊電子產品回收材料）中的殘留，對生態環境和人類健康構成長期威脅。因此，對多溴聯苯（總量）進行準確、可靠的檢測至關重要。這不僅是為了滿足國內外日益嚴格的法規要求（如歐盟RoHS指令、REACH法規，中國的《電子信息產品污染控制管理辦法》等），更是評估環境風險、保障產品質量安全、進行污染溯源和制定治理措施的科學基礎。

檢測項目：多溴聯苯（總量）

多溴聯苯（總量）檢測的核心目標是測定樣品中所有多溴聯苯同系物（從一溴到十溴代聯苯）的溴原子當量總和，通常以“總多溴聯苯（Total PBBs）”或“多溴聯苯（按溴計）”的形式報告結果。檢測項目通常包括：

1. 定性分析：確認樣品中是否存在多溴聯苯類物質及其主要同系物組成。
2. 定量分析：測定樣品中多溴聯苯的總含量，結果常以質量分數（如 mg/kg, μg/kg）或濃度（如 μg/L, ng/g）表示。

檢測對象涵蓋廣泛，包括但不限于：環境樣品（水、廢水、土壤、沉積物、大氣顆粒物）、生物樣品（血液、脂肪組織、母乳）、食品及飼料、電子電器產品及其拆解物（塑料、橡膠、電路板）、紡織品、阻燃劑原材料等。

檢測儀器

多溴聯苯（總量）的痕量分析依賴于高靈敏度、高選擇性的精密儀器組合：

1. 氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）：這是最主流的核心分析設備。氣相色譜（GC）負責將復雜的混合物中的各PBB同系物有效分離；質譜（MS）則通過檢測特征離子碎片（尤其是溴同位素簇的碎片峰）進行定性和定量分析。常配備電子轟擊源（EI）。對高溴代同系物（如八溴、九溴、十溴聯苯），可能需要使用負化學電離源（NCI-MS）以提高靈敏度。
2. 氣相色譜-串聯質譜儀（GC-MS/MS）：在復雜基質干擾嚴重的情況下，GC-MS/MS憑借其更高的選擇性和抗干擾能力，能顯著降低背景噪音，提高信噪比，提供更準確的定量結果和更低的檢出限。
3. 高分辨率氣相色譜-高分辨率質譜儀（HRGC-HRMS）：在需要極高精度和極低檢出限的場合（如環境背景值研究、生物監測），HRGC-HRMS是“金標準”。
4. 樣品前處理設備：
- 索氏提取儀、加速溶劑萃取儀（ASE）/加壓流體萃取儀（PLE）：用于固體/半固體樣品（如土壤、沉積物、生物組織、塑料）中PBBs的萃取。
- 固相萃取儀（SPE）：用于水樣中PBBs的富集和凈化。
- 凝膠滲透色譜儀（GPC）：常用于去除樣品提取液中的大分子干擾物（如脂肪、色素、聚合物）。
- 硅膠柱、弗羅里硅土柱、氧化鋁柱：用于進一步的凈化分離。
- 氮吹儀、旋轉蒸發儀：用于萃取液的濃縮和溶劑轉換。
5. 其他輔助設備：粉碎機、研磨器、均質器、分析天平等。

檢測方法

多溴聯苯（總量）的檢測流程嚴謹復雜，主要包括以下幾個關鍵步驟：

1. 樣品采集與保存：嚴格按照相關標準規范進行，避免污染和損失。樣品需避光、低溫（通常4℃或-20℃）保存。
2. 樣品前處理：
- 提取：利用合適的溶劑（如正己烷/丙酮混合液、甲苯等），通過索氏提取、加速溶劑萃?。ˋSE）、超聲波萃取、液液萃?。ㄋ畼樱┑确椒?，將PBBs從基質中轉移到溶劑中。
- 凈化：提取液中通常含有大量共萃物（脂肪、色素、硫化物等），需通過多步凈化去除干擾。常用方法包括：濃硫酸磺化（除脂）、GPC（除大分子）、多層硅膠柱/氧化鋁柱/弗羅里硅土柱吸附層析（基于極性差異分離）等。
- 濃縮與定容：將凈化后的提取液濃縮至小體積，并轉移至適合儀器進樣的溶劑（如異辛烷、壬烷）中定容。
3. 儀器分析：
- GC條件優化：選擇合適極性的毛細管色譜柱（如DB-5MS, HT-8等），優化升溫程序以實現PBB同系物的良好分離。
- MS條件設置：采用選擇離子監測（SIM）模式，針對不同溴代數的PBBs選擇其特征離子（特別是[M]+或[M-2Br]+峰及其溴同位素峰）。使用GC-MS/MS時設置母離子、子離子及碰撞能量。
- 內標法定量：在樣品提取前或凈化前加入已知量的穩定同位素標記的PBBs內標（如 ¹³C₁₂-標記的同系物），校正前處理損失和儀器響應的波動，保證定量準確性。
4. 數據處理與報告：利用工作站軟件處理數據，識別色譜峰，通過與內標峰面積的比值進行定量計算。報告“多溴聯苯（總量）”結果，通常以所有可檢測的PBB同系物（通常指三溴至十溴聯苯）的溴原子當量總和表示。

檢測標準

為確保檢測結果的準確性、可靠性和可比性，必須遵循權威機構發布的標準方法。國際上和國內常用的多溴聯苯（總量）檢測標準包括：

1. 美國環保署（EPA）方法：
- EPA Method 8270D：《氣相色譜-質譜法測定半揮發性有機化合物》。這是測定包括PBBs在內的多種SVOCs的通用方法，規定了水、土壤、固體廢棄物等樣品的提取、凈化及GC-MS分析條件。
- EPA Method 1614：《同位素稀釋高分辨氣相色譜/高分辨質譜法測定水、土壤、沉積物和生物組織中的多溴聯苯醚和多溴聯苯》。雖然主要針對PBDEs，但其原理和部分步驟（尤其是HRGC-HRMS部分）也適用于高精度PBBs總量測定。
2. 國際電工委員會（IEC）標準：
- IEC 62321 系列 (EU EN 62321)：《電工產品中某些有害物質的測定》。其中第6部分（EN 62321-6）規定了使用氣相色譜-質譜法（GC-MS）和氣相色譜-串聯質譜法（GC-MS/MS）測定聚合物和電子件中多溴聯苯（PBBs）和多溴聯苯醚（PBDEs）含量的方法。這是電子電氣產品合規性檢測（如RoHS）的核心標準。
3. 國際標準化組織（ISO）標準：
- ISO 17881-1:2016：《水質 - 選定多溴聯苯醚（PBDEs）的測定 - 第1部分：使用液液萃取和固相萃取結合氣相色譜-質譜法》。雖然主要針對PBDEs，但方法學也適用于水中的PBBs。
4. 中國國家標準（GB）：