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多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是一类极其复杂的化合物，其衍生物种类众多，目前已发现超过400种的多环芳烃及其衍生物具有致癌性，并且其致癌性随着苯环数目的增加而增强。早在1976年美国环保局(USEPA)因其致癌、致畸、致突变作用将其中16种定为优先控制的污染物。随着经济的快速发展，工业排放、居民生活过程中燃烧以及汽车尾气排放的PAHs日益增多，其带来的危害也日益增强。多环芳烃的来源，在环境中的迁移转化、生物毒性已成为关注的热点。生活污水和工业废水是水环境中PAHs的主要来源，城市污水处理厂在控制、截断多环芳烃进入天然水体的过程中扮演着重要角色。因此，对城市污水处理厂中多环芳烃的研究是一项很有意义的工作。本研究选择6种环数多分子量大的多环芳烃作为研究对象，建立了利用超高效液相色谱—串联质谱法测定6种多环芳烃的新方法，并对西安市第三污水处理厂、西安市第四污水处理厂、以及咸阳东郊污水处理厂不同工艺段水体中的PAHs种类和含量进行了长期监测，初步确定了三大污水处理厂不同工艺段水体中PAHs的分布情况和去除特性，并比较了氧化沟工艺、倒置A~2O、CASS工艺对多环芳烃的去除效果。旨在为今后PAHs物质的控制建立研究基础。通过试验研究，主要得出以下结论:(1)建立了快速高效的多环芳烃分析方法——超高效液相色谱—串联质谱法，该方法灵敏度高，分析速度快，分离6种多环芳烃不到7min，比传统方法缩短了3～5倍的时间。(2)根据水样的实际情况优化了污水中PAHs的液液萃取条件，选择正己烷为萃取剂，水样pH控制在7.0左右，水样中不添加改性剂。(3)通过长期测定，得出第三污水处理厂进水中6种PAHs总量最高，为427ng/L；其次是第四污水厂，为317ng/L，咸阳东郊污水厂中PAHs总量为219ng/L。三个污水厂对多环芳烃的去除率分别为89.8%、94.5%和84.9%。对多环芳烃的去除效果最好的工艺阶段是曝气沉砂段和生物处理段。(4)通过与TOC相关性分析，发现第三污水处理厂各工艺段出水TOC含量与PAHs成正相关。第四污水处理厂除苯并（a）芘和苯并（k）荧蒽的含量与TOC含量不相关外，其它均相关。咸阳东郊污水处理厂除了苯并（a）芘和苯并（k）荧蒽的含量与TOC含量成相关性外，其它均没有相关性。