打印本頁氯化石蠟（chlorinated paraffins，CPs），也稱多氯代正構烷烴（polychlorinated n-alkanes，PCAs）， 是由鍊長和氯化程度（質量40%-70%）不同的烷烴組成的工業混合産品。根據碳鍊長度不同， 氯化石蠟可以分為 3 種， 短鍊氯化石蠟（short-chain chlorinated paraffins， SCCPs）含有 10-13 個碳原子，中鍊氯化石蠟（medium-chain chlorinated paraffins，MCCPs）含有14-17個碳原子和長鍊氯化石蠟 （long-chainchlorinated paraffins，LCCPs） 含有18-30個碳原子。SCCPs因為具有持久性、半揮發性、毒性、生物蓄積性，能夠長距離遷移，于2017年5月被正式列入到《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》的附件A受控名單，目前美國、加拿大和歐盟等國家陸續出台法令對SCCPs的生産和使用進行一定程度的限制。
圖1 SCCPs在環境中的遷移轉化途徑
SCCPs迄今為止尚未見有天然來源，主要來源于人為活動，在生産、儲存、運輸、産品制造以及氯化石蠟使用過程中，通過點源、非點源的排放（包括意外洩漏或沖洗等）進人環境受體。SCCPs雖然大部分能被傳統污水處理廠中的污泥吸附去除，但仍有部分會進人受納水體，或吸附于懸浮顆粒，或沉人水體底泥，或揮發進入大氣，被大氣顆粒物吸附，實現長距離運輸。SCCPs在環境中具有較強的遷移轉化能力，是影響非常廣泛的環境污染物，并對環境安全和人體健康構成嚴重威脅。近年來各國研究人員嘗試多種方法對 SCCPs進行分析檢測，并取得了一定的成果。
（1）氣相色譜法（GC）
目前普遍采用氣相色譜方法對 SCCPs 進行分離，但由于SCCPs 成分複雜，無法達到各組分完全分離，大量的共流出物常使色譜峰呈現一個駝峰形狀，對其定量分析産生極大影響。為了解決大量共流出物對定量分析的困擾，許多研究工作者嘗試對常規 GC 方法進行改進。Coelhan采用缺少足夠色譜分離能力的短柱氣相色譜方法，使 SCCPs 作為一個峰流出色譜柱。此方法分析速度快，靈敏度較好，但無法避免 MCCPs 的幹擾，且對環境樣品的淨化處理要求苛刻。Korytar等采用全二維氣相色譜方法分離氯化石蠟，通過改變色譜柱的極性優化分離效果。該方法分析組分單一的氯化石蠟樣品時分離效果較好，而對于複雜樣品，相鄰色譜峰邊界出現明顯重疊，難以得到有效分離。盡管目前多數研究工作者用氣相色譜法對 CPs 進行分離，也有文獻報道采用高效液相色譜(HPLC)分析 CPs，但是由于液相色譜柱分離能力有限，難以将 SCCPs 與 MCCPs 和其他幹擾物質分離，因此應用較少。
（2）電子捕獲負化學源-高/低分辨質譜法
SCCPs 最常用檢測手段是電子捕獲負化學源（ECNI）-高/低分辨質譜（HRMS/LRMS）。經過近15年的研究，這一方法已基本完善。在 ECNI 電離模式下，CPs 在質譜中主要産生[M-Cl]- 、[M-HCl]·- 、[M + Cl]-以及[Cl2]－ 和[HCl2]－ 離子，該方法可以獲得 SCCPs 同系物組分分布及氯含量信息。其中 HRMS 檢測靈敏度高，但無法避免其他有機氯化合物如氯丹、毒殺芬、PCBs 等對 SCCPs 的幹擾，且設備昂貴。
LRMS 檢測成本相對較低，但其缺點在于分辨率較低，分子量相近的同系物組分彼此存在幹擾，因此需要選擇幹擾盡可能小的碎片離子進行定量分析，并且嚴格控制保留時間和同位素豐度比，避免定量結果偏高。另一方面，采用 LMRS 分析環境樣品時，其他有機氯化合物的幹擾較 HRMS更為嚴重，對前處理要求苛刻。但無論是 HRMS 還是 LRMS 都無法避免的問題就是 ECNI 模式下，SCCPs 的響應因子依賴氯原子的數量和其在碳鍊上的位置，甚至有些低氯代組分無法檢測。當采用不同組成的 SCCPs 混合物做定量标樣時會對分析結果造成相當大的偏離。
此外，還有離子阱質譜、三重四級杆串聯質譜等方法，可以獲得氯化石蠟的總濃度，但缺乏各同系物組分分布信息，并且無法區分 SCCPs 和MCCPs、LCCPs。
（3）碳骨架氣相色譜法
近年來還發展了碳骨架氣相色譜法，該方法将氯化石蠟經催化劑加氫脫氯還原，生成相應碳鍊長度的烷烴，通過測定烷烴間接分析樣品中 SCCPs 的含量水平，避免了直接分析 SCCPs 所面臨的色譜分離困難、同系物之間互相幹擾、以及氯含量對響應因子的影響等難題。但是該方法應用于環境樣品分析時，無法獲得氯取代同系物分布信息和質量濃度，隻能以物質的量濃度作為結果的表達方式。另一方面，該方法用于環境分析時缺少合适的内标物質，導緻方法回收率及催化加氫轉化率無法計算。因此該方法用于環境分析還需要一定的改進。
我國是氯化石蠟生産第一大國，大量 SCCPs 的生産和使用可能會給我國的生态環境帶來一定的風險，并有可能威脅人體健康。由于 SCCPs 同系物和同分異構體繁多，目前還沒有一種理想的方法能将其完全分離并準确定量，這種情況嚴重地限制了對SCCPs 的相關研究和調查。目前國内幾家科研機構已經開展了 SCCPs 檢測方法、環境存量和環境行為的研究，但獲得的數據有限，遠遠不能滿足環境管理的需求。對我國短鍊氯化石蠟生産、使用、廢棄處置等重點源污染現狀進行調查，并針對生産、使用和處置過程中污染關鍵環節的污染控制技術進行研究，是我們國家一項緊迫的任務，也對我國針對 SCCPs的減排措施的實行和對生态及人類健康風險評估具有十分重要的意義。
