固体废物中多溴联苯检测技术进展

固体废物中多溴联苯检测技术进展

汤春雷

徐州富港电子有限公司

摘要：多溴联苯（Polybrominated biphenyls，PBBs）是一种常见的有机污染物，由于它们在环境中难以降解，会在生物体内积累，对生态环境和人类健康造成潜在风险。固体废物中含有大量的多溴联苯，因此对固体废物中多溴联苯的检测显得尤为重要。在过去几十年里，多种检测技术被开发出来用于检测固体废物中的多溴联苯，本文将对这些技术的进展进行综述。

关键词：固体废物；多溴联苯；检测；技术

                  Progress in the detection of polybrominated biphenyls in solid wastes

                                                         Tang Chunlei

                                           Xuzhou Fugang Electronics Co., Ltd

Abstract: Polybrominated biphenyls (PBBs) is a common organic pollutant. Because they are difficult to degrade in the environment, they will accumulate in organisms, causing potential risks to the ecological environment and human health. Solid waste contains a large number of polybromobiphenyls, so the detection of polybromobiphenyls in solid waste is particularly important. In the past few decades, a variety of detection techniques have been developed for the detection of polybrominated biphenyls in solid waste. This article will review the progress of these techniques.

Key words: solid waste; Polybromobiphenyl; Detection; technology

一、多溴联苯的理化性质

    多溴联苯(polybrominated biphenyls，简称PBBs)，其属于一种溴取代的碳氢化合物，主要包括了四溴代、五溴代、六溴代、八溴代、十溴代等上百种同系物，其属于一类慢性毒性的有机物，一旦进入到环境当中就需要花费长时间进行降解，并且能够通过水与空气进行传递，并累计于陆地水域生态系统内，严重破坏到地方生态环境。通常是使用溴与苯这两类原料，并在催化剂作用下实现工业合成，获得含六溴、九溴联苯等。因为PPBs性能较为稳定，所以不易发生单纯的非生物化学反应降解，并且其不溶于水，能够溶在有机溶剂当中。

   因为受到PBBs自身理化性质的影响还有环境因素的制约，一旦其进到生态系统内，其降解速度就会下降，能够留存在水体等环境中长达数年之久。在环境降解过程中PBBs较易在沉积物中富集，将高溴代联苯醚释放到环境内降解，从而更为严重的破坏到生态环境。

二、常用的多溴联苯检测技术

目前，固体废物中多溴联苯的检测方法主要包括化学分析法、光谱分析法、生物传感器和电化学传感器等。其中，化学分析法是最常用的方法之一。化学分析法主要分为气相色谱-质谱联用法（GC-MS）、光谱分析法和生物、化学传感器等。

（一）气相色谱-质谱联用法（GC-MS）

GC-MS是一种高灵敏度的检测方法，可以同时检测多种有机物质，但需要样品预处理和专业操作人员。HPLC方法灵敏度较高，且不需要样品预处理，但仍需要专业操作人员。GC法具有灵敏度高、分辨率好、定量准确等特点，但需要对样品进行分离纯化，且对分离柱、气相色谱仪等设备的要求较高。

（二）光谱分析法

光谱分析法包括红外光谱、紫外光谱、荧光光谱等，这些方法不需要样品预处理，且具有灵敏度高、快速、简便等特点，但其分析结果受到样品干扰的影响较大。

（三）生物传感器

生物传感器是一种新兴的检测技术，其基于生物体系的选择性反应实现对特定物质的检测。生物传感器具有灵敏度高、特异性强、快速、实时监测等特点，但其稳定性和重复性有待进一步提高。

（四）电化学传感器

电化学传感器是一种利用电化学方法实现对多溴联苯检测的技术。它具有检测快速、灵敏度高、成本低等优点，但其检测结果可能会受到样品矩阵干扰，需要进行适当的样品预处理和校正。

除了以上列举的检测方法外，还有一些新兴的检测技术正在被研究和开发。例如，基于表面增强拉曼光谱（SERS）的多溴联苯检测技术，其具有灵敏度高、选择性强、快速等优点。另外，基于微流控技术的多溴联苯检测方法也正在被探索，该技术具有操作简单、自动化程度高等优点。

三、固体废物中多溴联苯检测技术进展

这些年，我国逐步提高了重视保护生态环境的程度，并且陆续颁布了《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》GB 36600—2018，把多溴联苯总量列入至表 2 其他项目。现阶段主要是因为填埋固体废弃物而导致多溴联苯存在于土壤中，所以要想进行有效治理，科学检测并处理固体废弃物是关键。

大部分情况下存在有多溴联苯的固体废物主要是从纸质、塑料制品、家具、废旧加剧、拆解电子器件产生而来，因为没有通过规范化处置从而对生态环境造成破坏，所以应当要着重研究以上几种类型产品中多溴联苯的检测技术。

赵亚娴等将筛除石子与砂砾等杂质、通过风干、研磨，经过0.18mm孔径筛的2g土壤样品充分混合2g硅藻土，并添加至50µL 同位素内标溶液（2000 µg/L）与40µL13C12-BDE-209 标准溶液（5 000 µg/L），采取正己烷-二氯甲烷（1+1）混合液来加速溶剂萃取，随后将其浓缩到1-2ml，并采取氮吹的方式来将其再度浓缩到0.1mL，添加到2 000 µg/L的13C12-BDE-138 进样内标溶液 50 µL内，控制其容量为1mL，进而开展气相色谱-质谱分析。

余淑媛等实现加工将聚苯乙烯（PS）电器外壳样品为能够经过1mm孔径筛的细颗粒，于裂解仪出放入0.5mg样品，并控制其温度为100℃，随后按照每分钟升高20℃的速度来将温度提高到340℃，维持1min，接着引入DB-1色谱柱，利用氦气作为载体，来实时色谱分离，同时基于离子检测以及电子轰击源模式下来测定质谱。

杨彦等人采取1:1，V：V比例的正乙烷：丙酮混合溶剂超声来将浙江台州电子垃圾拆解区域的土壤样本进行提取，并进行氮吹浓缩，随后利用混合硅胶层析柱来对提取液实施净化，通过DB-5MS 低流失毛细管柱不分流进样，将温度提高后使用负化学电离质谱来将PBBs 含量测出，发现其数值是868.50mg/kg。

陈琼等运用索氏提取法，将甲苯当做提取剂来将纸质包装材料中的PBBs提出出来，时长为5h，回收率较高。随后浓缩、净化提取液，并采取气象色谱-质谱法来进行测定，运用外标法来开展定量分析。试验显示，五类PBBs在浓度0.2-10mg/L的情况下呈现出良好的线性关系，且有关系数r2都在0.992以上，并且其检出限为0.35-0.50mg/L。

曾立平设计了纺织品内12中PBBs类阻燃剂的超搞笑液相色谱法，溶剂使用的是正己烷-丙酮（7+3），进行二次超声前处理，使用5 mmol/L乙酸胺或乙腈溶液作为流动相，PDA检测器，于反相 BEH C18 色谱柱中实施梯度淋洗，结果显示这种方可能够在短时间内分离出12中PBDEs与PBBs，同时线性关系与线性范围良好，检出限是0.007～0.172 mg/L。

石银俊等进行了沉积物与土壤内20种PBBs同位素稀释色相色谱-高分辨质谱分析方法，采取索氏提取样本，并利用多层硅胶柱来实施净化，使用气相色谱-高分辨质谱分析。结果显示在10-1000ng/mL范围中每一组份现行良好，检出限为2.57-135ng/kg之中。

沈丽金认为，纺织品在温度30℃、甲苯溶剂、600W功率，超声提取0.5h的情况下能够获得最为理想的提取效果。塑料制品在30℃室温，比例为1:2的正己烷-二氯甲苯溶剂，超声功率为600w的情况下进行时长为0.3h的提取，能够获得最佳效果。采用DB-5HT 超高温色谱柱，在联合使用程序与恒温的情况下，不分流进样，同时进行字选择与全扫描，能够分离和测定 20 种多溴联苯和多溴联苯醚。

四、结束语

总的来说，固体废物中多溴联苯的检测技术在不断地发展和完善。各种检测方法都有其特点和适用范围，需要根据具体情况选择合适的方法。未来，随着科学技术的不断进步，相信会有更加灵敏、快速、简便的检测方法被开发出来，为固体废物管理和环境保护提供更加有效的手段。

参考文献

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