【摘要】環(huán)境污染是當(dāng)前社會普遍所關(guān)注的話題,環(huán)境有機(jī)污染檢測是地質(zhì)環(huán)境勘測與調(diào)查的重要組成部分,利用該技術(shù)能準(zhǔn)確的對地質(zhì)的有機(jī)污染情況進(jìn)行判別,從而制定相應(yīng)的治理措施。本文介紹了目前比較常用的環(huán)境有機(jī)污染檢測技術(shù)及這些技術(shù)的應(yīng)用流程與方法。
【關(guān)鍵詞】有機(jī)污染;檢測;應(yīng)用
0.引言
在工業(yè)時(shí)代,化學(xué)物質(zhì)在整個(gè)社會的的經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和生活需要中占據(jù)了重要的地位,與此同時(shí),在使用化學(xué)物質(zhì)的過程中,一些有毒有害有機(jī)污染物也被釋放到環(huán)境中,一些有機(jī)污染物嚴(yán)重的會直接或間接導(dǎo)致人體基因發(fā)生變便,增加了人體致癌或發(fā)生畸形的概率。有機(jī)污染物對自然環(huán)境和人類健康所造成的危害是持久的,其后果相當(dāng)嚴(yán)重,該問題必須受到人們的重視。因此,要做好環(huán)境有機(jī)物污染的檢測工作,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并制定相應(yīng)的防范措施,將該問題造成的危害降到最低。
1.有機(jī)樣品的采集及其存儲
1.1揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)物樣品
在選擇揮發(fā)性較強(qiáng)的有機(jī)樣品時(shí),常用的輔助設(shè)備有聚四氟乙烯表面墊片、帶螺旋蓋的40mL專用玻璃VOA瓶。采集液體樣品時(shí),要將樣品緩慢的導(dǎo)入VOA 小瓶,導(dǎo)入時(shí),要盡可能避免晃動樣品,防止揮發(fā)性化合物逸失或者與空氣接觸而產(chǎn)生質(zhì)變。液體樣品倒入小瓶時(shí)要輕緩,不能夠產(chǎn)生器氣泡,如果產(chǎn)生了大量的氣就要重新采樣。當(dāng)樣品裝滿VOA小瓶瓶口并形成一個(gè)向上的彎月面時(shí),馬上用螺旋蓋封蓋好。再將樣品瓶倒置,如果觀察到有氣泡就要重新進(jìn)行取樣。采集固體有機(jī)樣品時(shí),要盡可能的使樣品塞滿VOA瓶,使用小瓶盛裝時(shí)可以輕敲小瓶夯實(shí)樣品。采集好的樣品要用塑料袋封上,防止藥品間的相互污染,通常情況下,可以在塑料袋中放入活性炭來避免該問題。當(dāng)樣品采集完成后,要把包裝好的樣品盡快的放入低溫冷藏箱中,最好盡快對樣品進(jìn)行分析檢測,如果不能及時(shí)的檢測樣品,就要先把樣品轉(zhuǎn)存在4攝氏度的冰箱。
1.2半揮發(fā)性有機(jī)物樣品
采集半揮發(fā)性的有機(jī)樣品一般選擇玻璃或聚四氟乙烯,以及帶有聚四氟乙烯薄膜襯墊的蓋子。當(dāng)沒有聚四氟乙烯薄膜時(shí),可以用經(jīng)溶劑沖洗過的鋁箔替換,但如果樣品是酸性或者堿性較強(qiáng)的有機(jī)物,就不能使用鋁箔瓶,這是因?yàn)樵擃愑袡C(jī)會與鋁箔發(fā)生反應(yīng)而污染樣品。水樣采集使用1L的細(xì)口棕色玻璃瓶,固體樣品采集使用250mL的棕色廣口瓶。樣品采集數(shù)量一般都會多出一瓶以備用。采集完成后盡快送出檢測。
2.常用有機(jī)物樣品的處理技術(shù)分析
2.1液-液萃取技
該檢測技術(shù)的工作原理是:溶液中各組分在所選用的溶劑中溶解度是不相同的,把溶劑從液體混合物中提取某些固定的成分出來,達(dá)到分離或提取的目的。該技術(shù)能成功的關(guān)鍵是分離的液體混合物與萃取溶劑不溶或者只是略微互溶。這種萃取方法的特點(diǎn)是回收率高、方法穩(wěn)定、成本低,在過去的幾十年里使用非常普遍,當(dāng)前在一些地下水檢測的實(shí)驗(yàn)中也會用該方法來測定地下水中的半揮發(fā)性有機(jī)物。該方法在當(dāng)代使用較少是因?yàn)樵摷夹g(shù)存在處理的水樣體積有限、乳化、有機(jī)溶劑用量大、污染環(huán)境等缺陷,限制了該技術(shù)的推廣。
2.2固相萃取技術(shù)
該技術(shù)的工作原理是:用固相吸附劑選擇性地吸附液體樣品中的某些組分,再選用選擇性溶劑洗脫所吸附的組分,從而達(dá)到對樣品目標(biāo)物的富集、分離、純化的目的。固相萃取技術(shù)是一項(xiàng)比較新的樣品處理方法,它是把液固萃取和柱液色譜技術(shù)聯(lián)合研發(fā)后形成的一種新的萃取技術(shù),因此,該技術(shù)綜合了液固萃取和柱液色譜技術(shù)的一些優(yōu)點(diǎn),是一項(xiàng)比較成熟的萃取技術(shù),在處理液體樣品,萃取、濃縮和凈化其中的半揮發(fā)性和不揮發(fā)性化合物具有較好的效果。在一些固體樣品的提取、凈化實(shí)驗(yàn)中也可以使用該技術(shù),不過要先對樣品進(jìn)行液化處理。
2.3膜萃取技術(shù)
該技術(shù)的工作原理是滲析,它是把膜過程和液-液萃取過程進(jìn)行了綜合,利用膜把目標(biāo)分析物從樣品溶液萃取到萃取劑中,達(dá)到對樣品的分離、萃取的目的。目前,該技術(shù)分為多孔膜和非多孔膜2種。多孔膜技術(shù)可以進(jìn)行過濾、滲析等,膜兩邊的溶液通過膜孔發(fā)生物理性接觸。設(shè)定親水膜孔徑的大小后,可以讓小分子和鹽透過親水膜,大分子就留在溶液中。非多孔膜技術(shù)使用一種高分子材料膜或液體分開樣品相和萃取相,這種液體通常保留在多孔膜載體的孔中,形成載體液體膜。該技術(shù)的最大的特點(diǎn)是有兩種模式可供選擇。
2.4索氏抽提法
該技術(shù)的工作原理是:根據(jù)溶劑回流以及虹吸原理,在索氏抽提器中,用提取液對固體樣品進(jìn)行長時(shí)間的浸泡,從而將待提取物質(zhì)從固體樣品中醫(yī)分離出來。索氏抽提器主要是由提取瓶、提取管、冷凝器三個(gè)部位構(gòu)成,在抽屜管的兩側(cè)設(shè)有虹吸管和連接管。提取時(shí)把待測樣品用脫脂濾紙包裹起來,再放入提取管內(nèi),把提取溶劑添加到提取瓶內(nèi),對提取瓶加熱。當(dāng)瓶內(nèi)的溶劑氣化后就會從連接管進(jìn)入冷凝器,氣化溶劑冷凝后就會自動流入提取瓶,浸提樣品中的待測物質(zhì)。當(dāng)待抽提管內(nèi)溶劑液面達(dá)到一定高度,溶有待抽提物的溶液經(jīng)虹吸管流入提取瓶。流入抽提瓶內(nèi)的溶劑繼續(xù)被加熱氣化、上升、冷凝,滴入回提取管內(nèi)。經(jīng)過多次循環(huán)后,樣品液就會被完全抽離。
3.有機(jī)污染物檢測技術(shù)
3.1色譜法
色譜法又可以叫做色譜分析、層析法,主要用于實(shí)驗(yàn)室分離和分析處理,在分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)等實(shí)驗(yàn)中使用非常頻繁。該技術(shù)的工作原理是:把不同物質(zhì)在不同狀態(tài)下進(jìn)行選擇性的分配處理,讓相對固定相中的混合物處于運(yùn)動狀態(tài)以便洗脫處理,由于混合物中各組成物質(zhì)在物化特性上會有所差異,在洗脫時(shí),就會以不同的速度按照不同的移動軌跡運(yùn)動,最終達(dá)到分離的目的。色譜法最大特點(diǎn)就是工作效率高,能在幾分鐘類完成幾十種物質(zhì)的分離,檢測下限可以達(dá)到10-12g的數(shù)量級。如果把分析方法與不同檢測器結(jié)合使用,可以達(dá)到待測組分高靈敏、選擇性檢測的目的,并且對樣品的需求量較少。因此,色譜法的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)為:分離效率高、檢測速度快、分析靈敏度高、選擇性好、樣品用量少、多組分同時(shí)分析、自動化操作。但該方法也存在一定的缺陷:需要保留時(shí)間定性,會影響到測試結(jié)果的精確性,還要利用一些輔助技術(shù)如質(zhì)譜、紅外、紫外來佐證其測試結(jié)果。
3.2有機(jī)質(zhì)譜法
該檢測技術(shù)的工作原理是:用電子轟擊或其他方式使被測物質(zhì)離子化,形成各種質(zhì)荷比(m/z) 的離子,然后利用電磁學(xué)原理使離子按不同質(zhì)荷比分離并測量各種離子的強(qiáng)度,從而確定被測物質(zhì)的分子量、結(jié)構(gòu)和含量。有機(jī)質(zhì)譜法的特點(diǎn)是:能用于分子組成、結(jié)構(gòu)和分子量的測定,這是其他技術(shù)不能完成的;靈敏度非常高,可檢測到10-7~10-12g的物質(zhì);工作效率高,幾分鐘甚至幾秒種就可以完成整個(gè)檢測;適用范圍廣,可以用來檢測所有能離子化的物質(zhì)。如果把該方法與GC、LC結(jié)合起來使用,它的用途將更為廣泛,可以一次對多種復(fù)雜的混合物進(jìn)行檢測。該技術(shù)是當(dāng)前有機(jī)物樣品檢測的首選方法。
4.結(jié)論
從上可以看到,有機(jī)物污染檢測是一個(gè)比較復(fù)雜的過程,從樣品的采集以及后續(xù)的檢測都有多種方法。因此,必須結(jié)合實(shí)際的經(jīng)濟(jì)條件和檢測現(xiàn)場的環(huán)境來選擇合適的檢測方法,將檢測結(jié)果的誤差降到最低。此外,研究人員還要不斷嘗試新的檢測方法,開發(fā)新的技術(shù)來簡化和精確化整個(gè)檢測過程,為社會生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和人們的身心健康提供可靠的保障。
【參考文獻(xiàn)】
[1]饒竹,何淼,陳巍,李松,劉艷.土壤樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥的加速溶劑萃取-氣相色譜測定[J].巖礦測試,2010(05).
[2]崔兆杰,宋善軍,劉靜.多氯聯(lián)苯在土壤中的吸附規(guī)律及其影響因素研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010(02).
[3]謝原利,饒竹,王曉華,王沫.加速溶劑萃取/氣相色譜-負(fù)化學(xué)電離質(zhì)譜法對土壤中毒殺芬的測定研究[J].分析測試學(xué)報(bào),2009(07).