多环芳烃是指含有两个或两个以上并环苯环结构的烃类化合物。其中16种多环芳烃因具有强致癌、致畸和致突变污染作用早在二十世纪70年代就被美国环保署列为优先控制污染物。多环芳烃衍生物则是指多环芳烃上的一个或多个原子被其他原子取代而形成的衍生化物质。近年来研究发现一些多环芳烃衍生物比起母体具有更大毒性和迁移性,且含量与母体处于相当水平。因此,多环芳烃衍生物研究成为新的热点。地下水作为重要的饮用水源和工农业用水水源,在人类生存、经济发展及社会和谐等方面起着至关重要的作用,而部分毒性较大、迁移性较强的多环芳烃衍生物可能对地下水安全构成潜在危害。因此,建立高效、灵敏、准确的多环芳烃衍生物分析方法,了解我国地下水中多环芳烃衍生物的赋存状态尤为必要和急需。本论文针对地下水介质、多环芳烃衍生物的物理化学特性以及地下水中多环芳烃衍生物检测难点开展了检测目标物筛选、仪器分析方法和样品前处理分析方法研究等工作,最终建立了高灵敏度、高准确度的液液萃取-气相色谱-质谱测定水中多环芳烃衍生物和三重四极杆气相色谱-串联质谱分析水中多环芳烃衍生物两种分析方法,并对两种方法进行了对比研究;本论文利用建立的分析方法,重点对我国东部14个城市地下水中多环芳烃衍生物进行了筛查,首次证实了我国地下水中确实存在多环芳烃衍生物,值得我们高度重视。论文取得的主要研究成果如下:1.检测目标物的确认本论文重点选取了易迁移、极性强、易对地下水构成污染风险的含氧、含氮多环芳烃,氯代多环芳烃和氮杂环芳烃共21种,以及16种美国环保署优先控制多环芳烃,共37种作为目标物,为地下水中多环芳烃衍生物及其母体有效监控提供靶标。2.建立了 37种多环芳烃衍生物及其母体同时测定、灵敏、准确的仪器分析方法论文重点开展了单四极杆气相色谱-质谱和三重四极杆气相色谱-串联质谱测定37种多环芳烃衍生物及其母体的分析方法研究及其对比研究。通过色谱柱优选、进样口温度、升温程序、离子选择检测模式等色谱、质谱分析条件优化,解决了多环芳烃衍生物及其母体同分异构体多、分离度差等难点,最终建立了分离度大、灵敏度好、准确度高的单四极杆气相色谱-质谱（GC-MS）和三重四极杆气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）测定多环芳烃衍生物及其母体的分析方法。GC-MS各目标物仪器检出限介于0.05～10 ng/mL,RSD介于0.87%～4.72%之间;GC-MS/MS各目标物仪器检出限介于0.02～4.0 ng/mL,RSD介于0.45%～6.02%之间。从抗干扰、准确性和灵敏度来说三重四极杆气相色谱-串联质谱优于单四极杆气相色谱-质谱;而从稳定性、操作简便性来讲单四极杆气相色谱-质谱优于三重四极杆气相色谱-串联质谱。方法最终选择Select PAH多环芳烃专用气相色谱毛细管柱分离,内标法定量,30分钟内完成所有目标物的分析。3.建立了水中多环芳烃衍生物及其母体提取富集方法针对不同种类多环芳烃衍生物及其母体物理化学性质差异较大、多环芳烃衍生物极性较大从水介质中提取相对较困难等问题,论文对比研究了液-液萃取、固相萃取以及萃取棒萃取等前处理方法。液-夜萃取回收率普遍高于固相萃取和萃取棒萃取,因此,论文最终选定正己烷-二氯甲烷混合溶剂为萃取液,回收率高、稳定性好的液-液萃取方法作为地下水样品前处理方法。4.首次对我国东部地区地下水样品中多环芳烃衍生物进行筛查利用建立的分析方法对我国东部地区地下水样品中多环芳烃衍生物及其母体进行了筛查。论文分别于2015年3月及2015年10月对我国河北唐山、以及京杭运河沿线5省13个城市进行了样品采集。在采集的64个样品中,37种目标化合物中共有30种被检出,其中包括14种多环芳烃衍生物和16种常规多环芳烃。多环芳烃衍生物中蒽醌、9-芴酮、苯并[a]芴酮和苯并蒽酮的检出率较高,均超过50%;9-芴酮、蒽醌、1-氯萘和咔唑的检出浓度较高,最大值分别高达62.6 ng/L、154 ng/L和71.7 ng/L。16种常规多环芳烃中菲、芘、荧蒽和屈的检出率较高,均超过50%;萘、苯并[b]荧蒽和苯并[g,h,i]苝的浓度较高,最大值分别高达809 ng/L、245 ng/L和202ng/L。但从平均值来看,只有1-氯萘、萘和二苯并[a,h]蒽的平均值高于20 ng/L,其余目标物的平均值较低,介于1.2～16.7 ng/L之间。以上结果表明大部分地区地下水中目标物的污染水平较低,但少数地区地下水受到了较大的污染。