HJ 1423-2025 水质 16种多环芳烃的测定 气相色谱-质谱法标准立项发展报告

水质16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Determinationof16PolycyclicAromaticHydrocarbonsinWaterbyGasChromatography-MassSpectrometry摘要多环芳烃（PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs）是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物，具有致癌、致畸、致突变等毒性效应，已被多个国家和国际组织列入优先控制污染物清单。随着我国水环境管理由常规污染物控制向特征污染物精准管控深入推进，建立科学、统一、高效的多环芳烃监测标准具有重要的现实意义。本报告围绕行业标准HJ1423-2025《水质16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》的立项背景、编制依据、技术路线和推广应用前景展开系统论述。该标准由中国环境监测总站等单位主编，规定了采用气相色谱-质谱联用技术测定水体中16种优先控制多环芳烃的分析方法，适用于地表水、地下水、生活饮用水及工业废水中多环芳烃的定量分析。标准的发布实施将有效填补现行监测标准体系中部分PAHs组分覆盖不全、前处理技术相对滞后的短板，统一各层级监测数据口径，为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）等国家环境质量标准的实施提供技术支撑。本报告还对该标准的推广应用前景进行了展望，并就能力验证、人员培训与配套标准物质研发等后续工作提出了建议。关键词：多环芳烃；水质监测；气相色谱-质谱法；标准立项；环境保护行业标准Keywords:PolycyclicAromaticHydrocarbons;WaterQualityMonitoring;GasChromatography-MassSpectrometry;StandardDevelopment;EnvironmentalProtectionIndustryStandard一、引言1.1研究背景多环芳烃（PAHs）是由两个及以上苯环稠合而成的碳氢化合物，主要来源于有机物质的不完全燃烧及石油类产品的加工利用过程。PAHs具有显著的疏水性和环境持久性，可通过大气沉降、地表径流、工业排放等途径进入水体，并沿食物链富集传递，对人体健康构成潜在威胁。美国国家环境保护局（USEPA）早在20世纪70年代即将16种PAHs列为优先控制污染物，欧盟《水框架指令》（2000/60/EC）及《环境质量标准指令》（2013/39/EU）亦将多种PAHs纳入水环境质量监测的强制性指标。我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）集中式生活饮用水地表水源地特定项目中将苯并[a]芘列入限值管控指标，《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）同样对其含量做出了严格规定。近年来，随着《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国环境保护法》的深入实施，以及《重点管控新污染物清单（2023年版）》的发布，我国对水体中多环芳烃等持久性有机污染物的环境监管要求不断提升。建立灵敏度高、选择性好、覆盖面全的标准化监测方法，已成为水环境精细化管理和风险防控的迫切需求。1.2标准立项的必要性目前，我国已发布的水环境中多环芳烃测定的标准方法存在以下不足：一是部分标准制定年代较早，前处理技术较为传统，自动化程度偏低；二是现有标准覆盖的PAHs组分数量不一致，不同标准方法之间的可比性有待提升；三是针对复杂基质水样中痕量PAHs测定的方法学指标亟待完善。因此，整合现有技术成果，制定一项统一、先进、适用性广的16种多环芳烃气相色谱-质谱测定标准，具有充分的必要性和紧迫性。二、标准基本信息2.1标准概况本标准编号为HJ1423-2025，标准名称为《水质16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》，英文名称为"Waterquality—Determinationof16polycyclicaromatichydrocarbons—Gaschromatography-massspectrometry"，属于环境保护行业标准，由中国环境保护产业协会归口管理。标准发布年份为2025年，实施日期为2026年7月1日，目前处于未生效状态。2.2标准适用范围本标准规定了测定地表水、地下水、生活饮用水和工业废水中16种多环芳烃的气相色谱-质谱方法，具体包括萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、䓛、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽、苯并[g,h,i]苝等16种目标化合物。方法的检出限和测定下限根据不同基质条件设定，可满足我国现行水环境质量标准对多环芳烃类污染物的限值管控需求。2.3标准的技术要点本标准采用气相色谱-质谱联用技术，结合液液萃取或固相萃取等前处理手段，以选择离子监测（SIM）模式进行定性和定量分析，内标法定量。方法在色谱柱选择、升温程序优化、质谱参数调谐等方面进行了系统研究和验证，确保在20分钟内实现16种同分异构体的有效分离，各目标化合物在标准曲线线性范围内具有良好的响应关系，方法精密度和准确度满足《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ168-2020）的有关规定要求。三、国内外相关标准对比分析3.1国外标准发展现状国际标准化组织（ISO）于1995年发布了ISO17993:1995《水质—液液萃取后高效液相色谱法测定15种多环芳烃》，后经修订为ISO17993:2002。美国USEPAMethod550.1和Method525.2分别采用液相色谱法和气相色谱-质谱法测定饮用水中的多环芳烃，USEPAMethod8270D则适用于半挥发性有机化合物的气相色谱-质谱测定。欧盟标准ENISO17993:2004亦对水体中PAHs的液相色谱测定方法进行了规定。上述国际标准为各国开展PAHs监测提供了方法学基础，但由于各国在水质基体特征、目标组分数量和管控限值方面存在差异，直接采用国际标准的可行性受到一定限制。3.2国内标准历史沿革我国自20世纪90年代起逐步建立了水环境中多环芳烃的分析方法标准体系。原国家环境保护局于1990年发布《水质六六六、滴滴涕的测定气相色谱法》（GB7492-1987）等有机污染物测定标准，但专门针对多环芳烃的测定标准相对滞后。2002年发布的《水质多环芳烃的测定液液萃取和固相萃取高效液相色谱法》（HJ478-2009）是当前应用较为广泛的方法标准之一，主要采用高效液相色谱-荧光检测器/紫外检测器，适用于部分PAHs组分的测定。然而，液相色谱法在部分同分异构体的分离方面存在局限，且荧光检测器对于无荧光响应的化合物灵敏度不足。国家标准《水质多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》（GB/T26411-2010）虽已发布，但其前处理方式较为单一，覆盖的基质类型有限。此外，部分地方标准针对特定水体制定了差异化的方法要求，导致不同区域间的监测数据可比性有待进一步提高。3.3本标准的技术优势相较于现有标准方法，HJ1423-2025具备以下显著技术优势：一是采用气相色谱-质谱联用技术，充分发挥色谱的高分离效能与质谱的高选择性，有效克服了复杂环境基质中目标物定性定量的干扰问题；二是覆盖16种USEPA优先控制PAHs组分，与当前国际上最为广泛采用的目标化合物清单完全一致，具备良好的国际可比性；三是前处理方式兼顾液液萃取和固相萃取两种技术路线，可根据水样基体和实验室条件灵活选用；四是方法学指标更加严格，灵敏度、精密度和准确度均有量化验证支撑。四、标准编制的主要技术内容4.1方法原理本标准的方法原理为：水样经液液萃取或固相萃取富集净化后，浓缩定容，用气相色谱-质谱联用仪进行分析。目标化合物经色谱柱分离后进入质谱检测器，在全扫描模式下进行定性鉴定，在选择离子监测模式下进行定量分析，内标法定量。4.2样品前处理技术前处理是多环芳烃测定的关键环节。本标准提供了两种前处理方式：（1）液液萃取法：以二氯甲烷或正己烷-二氯甲烷混合溶剂为萃取剂，对水样进行分液萃取，萃取液经无水硫酸钠脱水、氮吹浓缩后定容至规定体积。该方法适用于清洁水和轻度污染水样，操作简便，成本较低。（2）固相萃取法：水样经活化后的C18固相萃取柱富集，目标化合物以适当的洗脱溶剂洗脱，洗脱液经浓缩定容后上机分析。该方法有机溶剂用量少、富集倍数高、重复性好，对痕量分析具有明显优势。4.3仪器分析条件色谱分析采用DB-5MS（30m×0.25mm×0.25μm）或等效型号的毛细管色谱柱，高纯氦气为载气，程序升温模式实现各组分的有效分离。质谱检测采用电子轰击电离源（EI，70eV），离子源温度和传输线温度分别设定为230℃和280℃，选择离子监测模式下采集数据。16种PAHs的出峰顺序依据沸点和色谱保留行为确定，各组分定量离子和辅助定性离子的选择依照USEPA方法8270D推荐的质谱特征离子设定。4.4质量控制与质量保证标准对质量保证和控制措施提出明确要求，包括：每日分析前须以仪器调谐化合物校验质谱灵敏度；校准曲线至少包含6个浓度点，相关系数不低于0.995；每批样品须附带方法空白、空白加标、基体加标和平行样分析；替代物回收率应在规定范围内（通常为70%~130%）；保留时间漂移应控制在±0.1min以内。上述措施确保分析结果的可靠性、可追溯性和实验室间可比性。五、主要编制单位简介本标准的主要编制单位为中国环境监测总站。该站成立于1980年，是生态环境部直属的国家级环境监测技术支撑机构，承担全国环境质量监测网的技术管理、数据综合分析和标准方法制修订等核心职能。中国环境监测总站内设水生态环境监测室、分析技术研究室等部门，建有国家级环境监测重点实验室，配备了包括气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-串联质谱仪、高分辨磁质谱仪等在内的大型精密分析仪器，具备开展痕量有机污染物分析方法研究和标准制修订工作的优越条件。多年来，中国环境监测总站牵头或参与完成了大量环境保护标准和技术规范的制修订工作，在水环境有机污染物分析方法领域积累了丰富的研究经验和扎实的技术储备。由该站牵头编制的多项水质分析方法标准在国内各级环境监测实验室得到广泛应用，为我国水环境质量评价、污染源监督监测和突发环境事件应急监测提供了有力的技术保障。在本标准的编制过程中，中国环境监测总站组织开展了系统的实验验证和实验室间比对工作，为标准中各项方法学指标的确定提供了翔实的科学依据，在确保标准的科学性、先进性和可操作性方面发挥了关键作用。六、标准实施的意义与展望6.1标准实施的环境管理意义HJ1423-2025标准的发布实施具有多重积极意义。首先，该标准将填补我国水质多环芳烃气相色谱-质谱法测定标准覆盖面不足的空白，为《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）、《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）中多环芳烃相关指标的水质监测提供统一的方法依据。其次，标准的实施将有力促进各级环境监测实验室多环芳烃分析能力的提升和规范化，推动监测数据的标准化、可比性和共享共用，为深入打好污染防治攻坚战、扎实推进新污染物治理行动提供高水准的技术支撑。6.2未来发展方向展望未来，多环芳烃监测技术标准的进一步完善可从以下方向着力推进：一是适时拓展标准覆盖的目标化合物范围，将更多具有环境关注的PAHs衍生物（如硝基化PAHs、含氧PAHs等）纳入标准化方法体系；二是加快推动快速溶剂萃取、在线固相萃取、全自动前处理平台等新型样品制备技术在标准方法中的应用，提高分析效率和自动化水平；三是推进液相色谱-串联质谱法等多技术手段的标准协同制定，满足不同应用场景对多环芳烃分析的需求；四是加强配套标准物质和质控样品的研发，完善量值溯源体系；五是依托能力验证计划和实验室间比对活动，持续验证和优化标准方法的适用性和稳定性。七、结论《水质16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法》（HJ1423-2025）环境保护行业标准的制定，紧密对接我国水环境管理的现实需求和国际多环芳烃监测技术的发展趋势。该标准充分吸收国内外相关标准的技术精华，在方法灵敏度、选择性、覆盖组分数量和适用范围等方面实现了系统提升，具有显著的先进性和实用性。标准的发布与实施将为我国水体中多环芳烃类污染物的精准监测与有效管控提供有力的标准化技术支撑，对保障水环境安全和公众健康具有重要的现实意义和深远影响。参考文献[1]生态环境部.水质16种多环芳烃的测定气相色谱-质谱法:HJ1423-2025[S].北京:中国环境出版集团,2025.[2]国家环境保护总局.水质多环芳烃的测定液液萃取和固相萃取高效液相色谱法:HJ478-2009[S].北京:中国环境科学出版社,2009.[3]国家质量监督检验检疫总局.水质多环芳烃的测定气相色谱-质谱法:GB/T26411-2010[S].北京:中国标准出版社,2010.[4]原国家环境保护总局.地表水环境质量标准:GB3838-2002[S].北京:中国环境科学出版社,2002.[5]国家市场监督管理总局.生活饮用水卫生标准:GB5749-2022[S].北京:中国标准出版社,2022.[6]生态环境部.环境监测分析方法标准制修订技术导则:HJ168-2020[S].北京:中国环境出版集团,2020.[7]USEPA.Method8270D:Semivolatil