玩具塑料中18种多环芳香烃的测试

张海兵

摘要：随着人们生活水平质量的不断提升，人们对于食品安全问题等各种威胁人类生存的安全因素十分关注，所以现在人们的安全检测预防意识不断提升，这是一种社会进步的表现。当然国家检验局也开始加大对各项物品及食品的检测力度，对于一些危害人类生命安全的因素做到及时预防和处理。本文主要以一种有毒物质-多环芳烃为例，阐述其在玩具塑料制品中的检测方式，为同种类型的化学物质提供检测方法并且为其他的化学物质检测提供更多的思路。

关键词：玩具塑料；多环芳烃；检测方式

引言

早在改革开放以后，我国质量检验检疫局就出台了各种关于塑料制品的行业检验标准，对于塑料制品中的各种有毒化学物质进行检测，本文只是以多环芳烃这一种化学物质为例。其检测方法主要有三种，分别是气相色谱法、高效液相色谱法和气相色谱-质谱法。那我们为什么要针对玩具塑料制品中的多环芳烃进行检验呢，这是因为玩具塑料制品的主要受众群体为2-9岁的婴幼儿，此阶段的孩子体抗力弱，他们对于新鲜事物十分好奇，家长不注意的时候就经常往嘴里塞东西，而这些塑料玩具中所含的化学物质如果超标，那么对于这些孩子产生的后果不可想象，所以我们政府的相关部门对于违规企业需要严抓严打，在保护社会大众特别是婴幼儿的生命安全健康方面更要下功夫，将各项规章制度落到实处，起到应有的作用。

1.多环芳烃的介绍

1.1多环芳烃的概念

多环芳烃是一种有机化合物，英文全程polycyclicaromatichydrocarbon，我们一般简称为PAH。这种物质是由两个或两个以上的苯构成的一类化合物，其成分十分复杂，经统计高达150余种化合物。而涉及到其分类，目前PAH主要有18种，分别是：萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、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）蒽和苯并（g，h，i）苝、1-甲基奈、2-甲基奈。其中苯并（a）蒽作为PAH的代表已被国际癌症研究中心列为致癌物质，所以我们更有必要对PAH进行正确的检验。

1.2多环芳烃的危害

经实验研究表明多环芳烃（PAH）对于人和植物的危害不容小觑。对于人体其伤害最严重的是呼吸道和皮肤，当人们接触过多的PAH时可引起一些慢性病有的甚至是急性病，比如说日光性皮炎，痤疮型皮炎、毛囊炎等各种皮肤性疾病。为了验证其真实性，我们拿实验小白鼠做实验，当小白鼠接受浓度为0.01mg/L的PAH时，小白鼠产生非常强烈的反射活动，当小白鼠接触日光时，短时间后小白鼠死亡。可见PAH的致癌性非常厉害。那它对植物有什影响呢？当PAH落到大豆叶子上时，会使得叶片掉落，严重的甚至不会结粒，造成产量大幅度下降，造成农民朋友的收入骤减，还会引发社会动荡。

而PAH的来源主要有两种，一是像火山爆发、森林火灾等各种自然因素形成的，这种污染源来源所占比例很小，大部分PAH的来源主要是人为因素造成的，比如说石油、天然气等其他碳氢化合物的不充分燃烧，还有就是食品在加工过程中最有可能产生PAH，例如食物在烟熏、火烤、反复的油炸的过程中会产生，所以建议大家少吃熏肉、烧烤、油条等不健康食物。而且在工业加工过程中，会在各种工业用油、农药、蚊香、杀虫剂当中含有。当大气、水源、土壤中PAH含量过高的时候我们所食用的食物就必然含有PAH，不难想象这对于我们的健康有多么大的威胁和挑战。

1.3多环芳烃的检测标准

国际上对于儿童产品中塑料制品中PAH的法规有欧盟76/769/EEC；德国German：GS认证、LFGB；美国US：EPA；中国：GB，GB/T，GHZ等。我国的技术设备和消费品理事会于2007年底作出在产品GS认证过程中加入PAH测试这一强制性要求。之后的五年时间内一直属于一种探索过度阶段，在2012年后重新颁布新规则的GS证书。在2014年德国安全委员会对GS认证的儿童玩具PAH的含量要求做出最新的规定，规定了不同的检测方法下有害物质含量的具体标准。比如说我们以苯并（a）蒽为例，当其含量小于0.2mg/kg时，这种材料我们将其归于第一类，即能接触皮肤的安全规格比较高的玩具材料，还有就是含量小于0.5mg/kg时，设计安全法的产品属于可短时间接触皮肤的二类材料，还有一种就是不可接触皮肤的塑料玩具，其含量小于1即可。所以我们要对各种材料的分类有一个清晰的认识和判断，做好安全保障。

2.玩具塑料中多环芳烃测试

2.1气相色谱-质谱法

气相色谱-质谱法使用的是气相色色谱-质谱联用仪，使用的主要材料为正己烷、丙酮、二氯甲烷，很多时候都是两者不同比例的混合体，还有氮气等。在测验之前我们先随机取一件塑料玩具样品，将其粉碎成1mm的小颗粒待用。后期的实验步骤为萃取-净化-测定-分析计算-得出结论，在第一步萃取的过程中将小颗粒放入罐中加入15ml左右的正己烷加丙酮的混合液，升温至100℃后冷却至室温，分成两份进行对比处理，我们选取第一份进行净化处理，处理过程为加入5ml正己烷静置沉淀后将上清液取出，用氮气吹至浓缩状态，再加入2ml正己烷振荡溶解，然后过硅胶固相萃取柱，控制其流速为0.5滴/秒，再用5ml正己烷加二氯甲烷溶液淋洗，再用氯气吹干我们收集的淋洗液，再加入2ml内标溶液定容之后用气相色谱-质谱进行定量和定性分析。需要我们注意的是整个操作环境和仪器设备都有严格的温度控制，需要我们谨慎对待。另一份混合液做空白实验处理，经过严格的数学式计算后我们得到18种多环芳烃的测定低限，比如说萘的测定低限为0.01mg/kg，其余也可类似得到，在这里不一一赘述。

2.2气相色谱法

气相色谱法可以说是一种操作比较简单德的物理分离方法，利用不同物质之间的溶解度差异，将这些差异效果扩大，最终使得不同成分分离，达到实验检测目的。在实际工作中，气相色谱法主要以液体为流动相。在此方法中使用的主要测定仪器为气相色谱仪，其实气相色谱法与气相色谱-质谱法的操作方法大同小异，只不过测定仪器需要配备氢火焰离子化检测器，最终的萘的测定低限为0.3mg/kg。

2.3高效液相色谱法

高效液相色谱法可以说是以气相色谱法为基础展开的一种测验PAH的方式，适用范围多在于那些稳定性差的高沸点有机物质，使用比例是气相色谱法的3倍左右。根据以上两种方法的简单介绍，显然高效液相色谱法需要使用高效液相色谱仪同时配备紫外-可见检测器，除了气相色谱-质谱法的使用材料外，在分析中使用的水必须为蒸馏水或者是去离子水，在实验中溶液过硅胶固相萃取柱时乙腈和水的流速有相当严格的控制，在结果计算后萘的测定低限为0.2mg/kg。可见这三种方法虽然在流程上相同，但是材料上稍微一点差异就会使结果大不相同。

3.结语

综上所述，通过对多环芳烃的简单介绍我们了解了其主要来源和对人类生活的主要危害，最后又简单介绍了三种检测多环芳烃的方式，需要我们针对各自不同的特点选取合适的方法进行实验探究，在实验过程中我们一定要谨慎细心，做到对每一个环节每一步操作都了如执掌，做到不慌不忙。当然在这里我们只是选取了玩具塑料为研究对象，其实这些方法也可用于其他含有多环芳烃的对象，比如说土壤、水源、我们平时所食用的蔬菜或者是各种橡胶等生活常用品。总之，国家政府部门一定要做好检测工作，最大程度的保证人民群众的生命健安全，为中华民族的繁荣兴旺打下良好的基础。

参考文献：

[1]郭佳佳，刘华，储大勇，等.GC-MS测定塑料玩具产品中多环芳烃的不确定度评定[J].现代测量与实验室管理，2015（2）：18-21.

[2]戴雪伟，卫碧文，望秀丽，等.超高效合相色谱快速分析塑料制品中的18种多环芳烃[J].色谱，2015，33（10）：1059-1064.

[3]刘艇飞，何军，陈彤，等.气相色谱串联质谱法测定塑料制品中18种多环芳烃[J].分析试验室，2017（7）：823-826.

[4]洪瑜隆，林铿，王国军.气相色谱-质谱法测定儿童塑料餐饮具中多环芳烃的分析[J].化工管理，2017（30）.