引言
多環芳烴(PolycyclicAromaticHydrocarbons，南极PAHs)是半岛表层布特一類廣泛分布在環境中的毒性汙染物，主要來自於人類活動和能源利用過程的土壤烃分不完全燃燒，環境中的中多征源PAHs具有半揮發性、難降解性及“三致效應”(致癌、环芳致畸、解析及风致基因突變)等危害，险评受到社會的南极廣泛關注。早在20世紀80年代，半岛表层布特美國環境保護局(USEPA)把16種PAHs列為優先控製的土壤烃分汙染物。極地PAHs汙染具有外源性的中多征源特點，南極本地沒有大量排放有機汙染物的环芳來源，由於“全球蒸餾”效應，解析及风極地有機汙染物一定程度上受到大氣輸送的险评影響。土壤是南极PAHs在全球遷移的紐帶，其中環境中大部分的PAHs殘留在土壤中。隨著對極區科考的增加、旅遊業的發展、以及海上運輸活動的增加，給脆弱的極區生態環境造成了一定的威脅。因此極區土壤介質中有機汙染物的賦存水平受到國際環境學家的廣泛關注。
菲爾德斯半島位於南極喬治王島的西南部，是島上最大的沒有被冰雪覆蓋的區域。由於南極是全球環境變化的重要組成部分，且受到人類活動的影響較少，於是成為全球汙染、大洋環流及輻射背景值等科學研究的理想區域。早期有研究表明，科學家們從南極的企鵝及雪燕等生物體中檢測到了持久性有機汙染物(POPs)的存在。21世紀以來，在南極地區積雪、沉積物和生物體中陸續檢測出PAHs，對南極生態環境安全造成一定的威脅。為了考察近年來南極菲爾德斯半島地區土壤中PAHs的汙染狀況，本研究通過調查南極菲爾德斯半島20個站點中表層土壤樣品中的16種PAHs，分析了該區域表層土壤中PAHs的分布特征及其來源，並進行了生態風險評價，以期提供最新的南極調查數據，並為該區域及南極地區汙染控製和生態環境防治等提供科學依據。
1研究方法
1.1樣品采集
樣品於第35次南極科考期間采集。樣品站位點信息見表1，站位圖見圖1，采樣點基本涵蓋了機場、企鵝島及長城站等科考站人類活動較頻繁區域的表層土壤樣品和人類活動相對較少的其他區域。樣品為0～10cm的表層土壤，每個采樣點均采集了2個及以上同類樣品，合並為一個樣品，鋁箔紙包好後放入密封樣品袋中，-20°C冷凍保存帶回實驗室。將樣品冷凍幹燥24小時後研磨過100目篩處理，待分析。
1.2儀器與試劑
使用儀器有GC7890A-MS5975C(美國安捷倫公司)氣相色譜-質譜聯用儀，冷凍幹燥儀(德國MarinChrist公司)，超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)，旋轉蒸發儀(西安泰康生物科技有限公司)和氮吹儀(北京同泰聯科技有限公司)。試劑有正己烷(色譜純、德國默克MERC公司)、二氯甲烷(色譜純、德國默克MERC公司)，無水硫酸鈉(分析純、天津科密歐公司)，矽膠(青島海洋化工廠)，中性氧化鋁(國藥集團化學試劑有限公司)，銅粉(國藥集團化學試劑有限公司)。混合標準品包括16種PAHs:萘(Nap)、二氫苊(Ace)、苊(Acy)、芴(Fle)、菲(Phe)、蒽(Ant)、熒蒽(Fla)、芘(Pyr)、苯並[a]蒽(BaA)、屈(Chr)、苯並[b]熒蒽(BbF)、苯並[k]熒蒽(BkF)、苯並[a]芘(BaP)、茚苯[1，2，3-cd]芘(InP)、二苯並[a，h]蒽(DbA)、苯並[g，h，i]芘(BghiP)。
1.3樣品前處理
準確稱取5.0g經100目篩分、混合均勻的樣品於60mL梨形錐形瓶中，向錐形瓶中加入20mL正己烷和二氯甲烷(1∶1)溶液，同時加入1.0g銅粉。采用超聲萃取法提取20min後靜置20min，提取上清液並轉移到60mL圓底燒瓶中。重複提取2次，合並上清液。使用旋轉蒸發儀在40°C下將提取液濃縮至2～4mL。按順序從下到上依次用矽膠、中性氧化鋁與無水硫酸鈉按質量比為2∶1∶1製成的層析柱純化濃縮液，用20mL正己烷與二氯甲烷(7∶3)混合溶液連續洗脫層析柱，洗脫液旋轉蒸發至2mL，最後用流速為30～50mL·min-1的氮氣將洗脫液吹掃定容至1mL。
1.4儀器分析
分析方法參照文獻，利用GC-MS(Agilent7890AGC/5975CMSD)氣相色譜-質譜聯用儀使用外標法對PAHs含量進行定量分析。氣相色譜條件:進樣口溫度為280°C，進樣量為1μL，載氣為高純H2，保持流量為1.0mL·min-1，不分流進樣。石英毛細管柱型號:AgilentHP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)。升溫程序:初溫80°C，以4°C·min-1的速率升溫到150°C，然後以15°C·min-1的速率升溫到280°C，並最終保持12min。質譜條件:EI源電離，傳輸線溫度280°C，四極杆溫度150°C，離子源溫度230°C，離子掃描為SIM模式。
1.5質量控製
根據USEPA認證的QA/QC控製要求。土壤樣品分析過程設有分析方法空白、空白加標、樣品和加標平行。空白樣品中未檢出目標物汙染物PAHs，加標回收率為71%～115%，每組平行樣品的相對標準偏差均小於15%，16種PAHs的檢出限為0.01～0.15ng·g-1。滿足實驗要求。
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相關鏈接：二氯甲烷，二氫苊，硫酸鈉
