浅析环境有机污染物检测技术及应用

浅析环境有机污染物检测技术及应用

姚灿康

广东悦翔检测技术有限公司

摘要：有机物是指含碳键的化合物，它是人们衣食住行很多物资的来源，同时也会造成环境污染，有些可能导致大气污染、水污染、土壤污染等，影响着人们赖以生存的环境，甚至导致人发生畸形、癌变等严重疾病，给人的生命健康带来威胁，即应成为全球关注的热点问题。本文介绍了目前比较常用的环境有机污染检测技术及这些技术的应用流程与方法。

关键词：有机污染；检测；应用

引言

在工业时代，化学物质在整个社会的的经济、生产和生活需要中占据了重要的地位，与此同时，在使用化学物质的过程中，一些有毒有害有机污染物也被释放到环境中，一些有机污染物严重的会直接或间接导致人体基因发生变便，增加了人体致癌或发生畸形的概率。有机污染物对自然环境和人类健康所造成的危害是持久的，其后果相当严重，该问题必须受到人们的重视。因此，要做好环境有机物污染的检测工作，及时的发现问题并制定相应的防范措施，将该问题造成的危害降到最低。

1.有机样品的采集及其存储

1.1挥发性较强的有机物样品

在选择挥发性较强的有机样品时，常用的辅助设备有聚四氟乙烯表面垫片、带螺旋盖的40mL专用玻璃VOA瓶。采集液体样品时，要将样品缓慢的导入VOA小瓶，导入时，要尽可能避免晃动样品，防止挥发性化合物逸失或者与空气接触而产生质变。液体样品倒入小瓶时要轻缓，不能够产生器气泡，如果产生了大量的气就要重新采样。当样品装满VOA小瓶瓶口并形成一个向上的弯月面时，马上用螺旋盖封盖好。再将样品瓶倒置，如果观察到有气泡就要重新进行取样。采集固体有机样品时，要尽可能的使样品塞满VOA瓶，使用小瓶盛装时可以轻敲小瓶夯实样品。采集好的样品要用塑料袋封上，防止药品间的相互污染，通常情况下，可以在塑料袋中放入活性炭来避免该问题。当样品采集完成后，要把包装好的样品尽快的放入低温冷藏箱中，最好尽快对样品进行分析检测，如果不能及时的检测样品，就要先把样品转存在4摄氏度的冰箱。

1.2半挥发性有机物样品

采集半挥发性的有机样品一般选择玻璃或聚四氟乙烯，以及带有聚四氟乙烯薄膜衬垫的盖子。当没有聚四氟乙烯薄膜时，可以用经溶剂冲洗过的铝箔替换，但如果样品是酸性或者碱性较强的有机物，就不能使用铝箔瓶，这是因为该类有机会与铝箔发生反应而污染样品。水样采集使用1L的细口棕色玻璃瓶，固体样品采集使用250mL的棕色广口瓶。样品采集数量一般都会多出一瓶以备用。采集完成后尽快送出检测。

2.常用有机物样品的处理技术分析

2.1液-液萃取技

该检测技术的工作原理是：溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度是不相同的，把溶剂从液体混合物中提取某些固定的成分出来，达到分离或提取的目的。该技术能成功的关键是分离的液体混合物与萃取溶剂不溶或者只是略微互溶。这种萃取方法的特点是回收率高、方法稳定、成本低，在过去的几十年里使用非常普遍，当前在一些地下水检测的实验中也会用该方法来测定地下水中的半挥发性有机物。该方法在当代使用较少是因为该技术存在处理的水样体积有限、乳化、有机溶剂用量大、污染环境等缺陷，限制了该技术的推广。

2.2固相萃取技术

该技术的工作原理是：用固相吸附剂选择性地吸附液体样品中的某些组分，再选用选择性溶剂洗脱所吸附的组分，从而达到对样品目标物的富集、分离、纯化的目的。固相萃取技术是一项比较新的样品处理方法，它是把液固萃取和柱液色谱技术联合研发后形成的一种新的萃取技术，因此，该技术综合了液固萃取和柱液色谱技术的一些优点，是一项比较成熟的萃取技术，在处理液体样品，萃取、浓缩和净化其中的半挥发性和不挥发性化合物具有较好的效果。在一些固体样品的提取、净化实验中也可以使用该技术，不过要先对样品进行液化处理。

2.3膜萃取技术

该技术的工作原理是渗析，它是把膜过程和液-液萃取过程进行了综合，利用膜把目标分析物从样品溶液萃取到萃取剂中，达到对样品的分离、萃取的目的。目前，该技术分为多孔膜和非多孔膜2种。多孔膜技术可以进行过滤、渗析等，膜两边的溶液通过膜孔发生物理性接触。设定亲水膜孔径的大小后，可以让小分子和盐透过亲水膜，大分子就留在溶液中。非多孔膜技术使用一种高分子材料膜或液体分开样品相和萃取相，这种液体通常保留在多孔膜载体的孔中，形成载体液体膜。该技术的最大的特点是有两种模式可供选择。

2.4索氏抽提法

该技术的工作原理是：根据溶剂回流以及虹吸原理，在索氏抽提器中，用提取液对固体样品进行长时间的浸泡，从而将待提取物质从固体样品中医分离出来。索氏抽提器主要是由提取瓶、提取管、冷凝器三个部位构成，在抽屉管的两侧设有虹吸管和连接管。提取时把待测样品用脱脂滤纸包裹起来，再放入提取管内，把提取溶剂添加到提取瓶内，对提取瓶加热。当瓶内的溶剂气化后就会从连接管进入冷凝器，气化溶剂冷凝后就会自动流入提取瓶，浸提样品中的待测物质。当待抽提管内溶剂液面达到一定高度，溶有待抽提物的溶液经虹吸管流入提取瓶。流入抽提瓶内的溶剂继续被加热气化、上升、冷凝，滴入回提取管内。经过多次循环后，样品液就会被完全抽离。

3.有机污染物检测技术

3.1色谱法

色谱法又可以叫做色谱分析、层析法，主要用于实验室分离和分析处理，在分析化学、有机化学、有机地球化学等实验中使用非常频繁。该技术的工作原理是：把不同物质在不同状态下进行选择性的分配处理，让相对固定相中的混合物处于运动状态以便洗脱处理，由于混合物中各组成物质在物化特性上会有所差异，在洗脱时，就会以不同的速度按照不同的移动轨迹运动，最终达到分离的目的。色谱法最大特点就是工作效率高，能在几分钟类完成几十种物质的分离，检测下限可以达到10-12g的数量级。如果把分析方法与不同检测器结合使用，可以达到待测组分高灵敏、选择性检测的目的，并且对样品的需求量较少。因此，色谱法的优点可以总结为：分离效率高、检测速度快、分析灵敏度高、选择性好、样品用量少、多组分同时分析、自动化操作。但该方法也存在一定的缺陷：需要保留时间定性，会影响到测试结果的精确性，还要利用一些辅助技术如质谱、红外、紫外来佐证其测试结果。

3.2有机质谱法

该检测技术的工作原理是：用电子轰击或其他方式使被测物质离子化，形成各种质荷比（m/z）的离子，然后利用电磁学原理使离子按不同质荷比分离并测量各种离子的强度，从而确定被测物质的分子量、结构和含量。有机质谱法的特点是：能用于分子组成、结构和分子量的测定，这是其他技术不能完成的；灵敏度非常高，可检测到10-7～10-12g的物质；工作效率高，几分钟甚至几秒种就可以完成整个检测；适用范围广，可以用来检测所有能离子化的物质。如果把该方法与GC、LC结合起来使用，它的用途将更为广泛，可以一次对多种复杂的混合物进行检测。该技术是当前有机物样品检测的首选方法。

结束语

环境有机污染物对大气环境、水环境、地质环境等均构成了严重的影响，要运用色谱检测、有机质检测等各种科学的检测技术，对环境污染有机物进行分离和处理。常用的分离处理技术主要有萃取技术、薄膜渗析技术、索氏抽提技术等，各种技术各有特点，应该结合实际需要予以选择使用，其中很多技术还有很大的自动化改造、工业化推广的空间，应该本着经济、环保、高效的原则，利用网络技术、计算机技术、自动化技术对环境有机污染物的处理技术进行改进，不断提高环境有机污染物的分离、回收和再利用效率，服务于经济建设和环境保护。

参考文献

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