多氯联苯(Polychlorinatedbiphenyls，PCBs)是一类持久性有机污染物(PersistentOrganicPollutants，POPs)，具有高毒性、难降解、可在生物体内蓄积、传输并沉积在远离其排放地点的地区，可长期在生态系统中累积等特征，对人类生存繁衍和可持续发展造成重大威胁。它的研究成为环境分析学家的研究热点，在《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中列为首批受控的12种POPs之一。
1多氯联苯的物化性质
1.1分子结构及特性PCBs是一类以联苯为原料在金属催化剂作用下，高温氯化生成的氯代芳烃,分子式为C12H(10-n)Cln(见图1)。理论上共有209种同类物,同类物依氯原子在联苯环上取代的数目和位置的不同而采用国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)编号来加以区别，如PCB-82，52，101，153，180等。
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PCBs具有良好的化学惰性、抗热性、不可燃性、低蒸气压和高介电常数等优点，曾广泛应用于电力工业、化工和印刷等领域。在通常情况下PCBs非常稳定，对自然条件下的生物代谢、光降解、化学分解等具有很强的抵抗能力，低水溶性，但具有高脂溶性，且极易在脂肪组织中发生生物蓄积。
1.2毒性
PCBs有许多毒理效应，可危害到代谢器官的功能和神经系统，具有致畸、致癌、致突变效应、生态食物链毒理学效应、环境“雌性化”效应、促发赤潮及藻毒素效应等。PCBs的结构特征与毒性有着密切的关系，鄂有幸等研究PCBs结构特征与毒性的关系，发现PCBs的毒性直接与两苯环之间的二面角密切相关，偏离0°越大，则形成共面所需势垒越大，毒性就越小。毒理学家通过长期的研究表明，在209种同类物的结构中，PCB77、PCB126及PCB169的毒性远高于其它同类物。
2多氯联苯的分析方法
2.1前处理方法样品前处理的步骤中，萃取和净化是其中的关键。萃取方法的选择很大程度上取决于环境基质，不同样品(液体样品、固体样品)的萃取过程有一定差异，液体样品(地表水样品)的操作要易于固体样品(沉积物样品、生物介质样品)。
2.1.1液体样品液体样品的前处理技术由固相萃取技术(SPE)逐渐取代传统的液液萃取(LLE)，近年来又发展固相微萃取(SPME)、液相微萃取(LPME)、膜辅助萃取(membrane-assistedliquidextraction)、搅拌棒吸附萃取(SBSE)等技术。SPE是SPME、SBSE的理论基础。与LLE相比，SPE不需要大量互不相容的溶剂，处理过程中不会产生乳化现象，它采用高效、高选择的吸附剂，能显著减少溶剂的用量，简化样品与处理过程，同时所需费用也有所减少。其缺点是目标化合物的回收率和精密度要低于LLE。由于SPE萃取完成后，需用洗脱液洗脱，并没有脱离有机溶剂的操作，且还要浓缩洗脱液以达到较低的检出限，操作过程繁琐，所以在SPE的基础上发展SPME、SBSE等技术。上世纪90年代SPME在SPE基础上发展起来，是将萃取材料涂在一个类似气相色谱为两进样器的萃取装置针头的萃取纤维上，在样品中萃取出待测物后直接在GC的进样口将萃取的组分解吸后进行色谱分离与分析检测。SBSE的原理与SPME相同，都属于吸附型萃取，其设备易储存及运输，可以实现现场萃取。在SPME中，样品用量少，萃取时不使用溶剂，其缺点是可以涂附的萃取材料的量太少，所以只有萃取特定的有机物才能得到较高的回收率；在SBSE中萃取材料的量要远大于SPME，因此其重现性及回收率要大于SPME。同时两者的萃取时间都比较长，大约在15~90min，且对于极性物质的萃取效率较低。LPME是在LLE基础上发展起来的，有很好的富集效果，且集采样、萃取和浓缩于一体，需要有机溶剂量非常少，是一种环境友好的萃取技术，与SPME相比，LPME的缺点是有溶剂峰，有时容易掩盖分析物的色谱峰。
2.1.2固体样品固体样品可用前处理技术有索氏萃取法（Soxhlet）、微波萃取法（MAE）、超临界流体萃取法（SFE）及加压流体萃取法（PLE或ASE）等。
索氏萃取方法是一种从沉积物、生物组织等固体样品中提取有效物质的有效方法，也是USEPA8082A方法中推荐使用的PCBs提取方法之一，但存在提取时间过长，有机溶剂用量大等缺点。SFE的主要特点是传质速度快、穿透力强、萃取效率高、操作温度低、选择性好、污染少、无溶剂残留;缺点是要在高压状态下进行，仪器成本高。SFE多用于分子质量较大、挥发性较低、极性不太大的有机物的萃取。MAE的热效率高，升温快速均匀，在进行微波辅助萃取时，样品温度往往会急剧升高，萃取完后需要较长的冷却时间。PLE(ASE)萃取PCBs时，有机溶剂在沸点温度(250~300℃)及高压(50~100MPa)条件下，静态萃取5min，可达到良好的萃取效果。但不适用于热不稳定成分的萃取，同样不适合大体积样品的提取。水环境样品中PCBs的前处理方法(见表1)。
在PCBs分析中，样品的前处理技术是整个分析过程的瓶颈，往往是影响分析成败的关键，一直是分析环境中持久性有机污染的研究热点，制约着分析科学的发展，建立高通量的样品前处理方法，将会大大降低检测和分析成本，缩短时间。对于每一种技术，不单要考虑萃取的效率，还要考虑到影响整个分析方案的其他因素，如花费、方法的复杂性、有机溶剂的用量、自动化水平等，从表1可以看出在水环境样品的前处理方法中，固体样品按其萃取时间长短来看，提取时间是最快的是MAS和PLE(大约20min)，索氏提取用时最长，需16h。
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水样品中固相萃取和固相微萃取方法以其操作简单、快速，溶剂用量少，重现性好的特点受到环境中多氯联苯分析学者的青睐，这些前处理方法，为环境中痕量PCBs分析提供有力的技术支持。
2.2分析方法
环境样品中涉及多氯联苯的分析方法有不同的方法和手段，气相色谱法(GC)所具有的高分离能力、高灵敏度和高分析速度等优点，使其成为分析PCBs常用的有效方法。目前对PCBs进行定性定量分析时通常选用的检测器为电子捕获器(ECD)和质谱(MS)。
ECD属于非破坏性检测器，是分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器，具有选择性较好、灵敏度高、检测限低、易操作和维修等特点。对PCBs的分析，其最低检测限可达10-14g，但PCBs同族体的种类繁多且物理化学性质极相似，GCECD能够反映样品中PCBs总的污染水平，但是单个同系物的污染水平无法确定。ECD不能区分PCBs与像4-4'-DDE这样的干扰组分的差异，也不能对诸如PCB77和PCB110这样的具有相同色谱保留行为作判定。由于缺乏定量数据，GC-ECD只是测定PCBs组分在柱上的保留时间，而难于对组分进行定量分析。
GC-MS是目前测定环境样品中内分泌干扰物的主要方法之一，由于质谱(MS)具有高灵敏度、高选择性和高可信度，用MS测定PCBs时会出现高丰度的分子离子峰和明显的氯原子束的特征，可以得到氯原子数和分子量等数据。由于MS的高选择性常常受到低分离的影响，将GC-MS联用可以利用GC进行分离，MS进行鉴定及定量，是对PCBs同类物和异构体进行分析的最有效的方法。LukaszDabrowskia等采用GC-MS分析方法对Odra河床上的沉积物进行分析，分析结果得出GC-MS分析方法能获得PCBs的丰富信息。AnnikaSmeds分别采用GC-ECD和GC-MS2种分析方法分析PCBs，对比得出GC-ECD检测出PCBs的平均浓度要比GC-MS检测出的浓度高2倍。吴建伟等认为GC-ECD分析方法需借助于MS来确定PCBs分子中氯原子的组成数目，且GC-ECD无法确定PCBs的共存物，对PCBs的测定结果往往只有总量的60%~80%，认为GC-MS法优于GC-ECD法。
总之，在PCBs检测中，用GC-ECD分析能获得样品中PCBs总的污染水平信息;使用GC-MS的优点在于对PCBs定性不仅可提供保留时间，且增加PCBs的特征离子及氯同位素峰丰度信息，因此GC-MS检测日益得到广泛应用。相比而言，GC-ECD和GC-MS检测均是常规的分析方法。
3多氯联苯在水相中的迁移转化规律
3.1污染分布状况
通过分析检测和环境监测可弄清楚PCBs物质在环境介质中存在的种类、含量以及分布规律。国内外多氯联苯污染分布状况见表2。
3.2多氯联苯在水相中的迁移转化
多氯联苯通过大气沉降和随工业、城市废水向河流、湖泊海洋沿岸水体排放等方式进入水体，进入水体的PCBs，在水质条件下发生各种物理化学变化(见图2)，其迁移转化及归宿的规律对其毒性效应有重要影响，因而环境污染化学的重要任务即在于找出迁移转化规律，为提供相应控制措施和途径提出理论和实践依据。
PCBs属于疏水性有机污染物，进入水体后主要吸附于悬浮颗粒物中，且大部分随颗粒物的下沉而分配到沉积物有机质和溶解性有机质中，当PCBs水中浓度很低时，沉积相中浓度仍然会很高，常常反映出整个区域中PCBs的污染状况。由此，PCBs通过水体、沉积物及底栖生物体之间的浓度依次递
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增，最后对人类构成潜在威胁。Harrad等经研究得出环境中的PCBs经迁移转化后的分布情况，约93.1%留存于土壤、3.5%进入海水、4.1%存于底泥，淡水和牧草及人体内存在的量约占1.4%。PCBs分配在不同的介质之间，如水、沉积物、生物体，以达到平衡状态。李敏学等研究第二松花江中的PCBs，从水中检出率为31.5%，含量约为0.013ng/g;底泥检出率为100%，含量0.12~1.05ng/g;鱼体重的检出率为100%，含量6.4~214ng/g。聂湘平研究珠江广州河段中的PCBs，水体中的含量范围在0.70~3.96ng/L，平均含量为2.30ng/L;在沉积物中的含量范围11.56~485.45ng/g;在底栖生物体内含量为90.38~173.7ng/g。聂湘平等对PCBs在微宇宙水族系统中的分配、迁移行为进行模拟，反映多氯联苯在水体、底泥和生物种群中的分布与迁移。ArvidFromberg等对PCBs在格陵兰岛和法罗群岛上生物体中和沉积物中的浓度分布特征作评述，揭示PCBs在水环境中表面水/沉积物/生物体的迁移转化和环境行为，对治理PCBs污染极为重要。
4结语
人们对PCBs所造成的环境污染的重视程度日益增加，由于环境基体中PCBs的含量甚低且成分及其复杂，因而对其进行分离、提纯和预浓缩，是分析环境样品中PCBs必须有的一个前处理过程。环境中PCBs以多组分存在，其同族体的种类繁多且物理化学性质极相似，欲从复杂基体中分离出有毒组分，而且还要从几个数量级高浓度的同分异构体和同系物中分离出来，增加PCBs的分离难度，但由于GC-ECD、GC-MS、HPGC-HPMS及多维气相色谱法的出现，使得环境中PCBs的分析技术进一步提高。通过对PCBs的检测分析获得PCBs在环境中分布数据，从而获知PCBs在水环境中表面水/沉积物/生物体的迁移转化和环境行为，对治理PCBs污染极为重要。
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