歐志彬

［廣州市水務(wù)科學(xué)研究所（掛廣州市二次供水技術(shù)咨詢服務(wù)中心牌子），廣東 廣州 510000］

1 有機(jī)污染物來源及危害

有機(jī)污染物來源復(fù)雜，形成機(jī)理同樣復(fù)雜多樣，有機(jī)污染物主要存在于三個(gè)方面，分別為大氣、水體、土壤中。

1.1 大氣有機(jī)污染物的主要來源及危害

工業(yè)生產(chǎn)如電力行業(yè)、石油化工行業(yè)、鋼鐵冶煉等在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)可產(chǎn)生大量有害有機(jī)污染物，污染水質(zhì)、危害人類健康；汽車、輪船等交通工具的大量使用也是造成空氣有機(jī)物污染的重要原因；人們?nèi)粘Ｉ钪型矔?huì)產(chǎn)生少量有機(jī)污染物，只有全面厘清有機(jī)污染物的來源，才能更好地為如何檢測(cè)、控制有機(jī)污染物提供理論基礎(chǔ)，圖1 為有機(jī)污染物的遷移。

圖1 有機(jī)污染物的遷移

大氣污染中工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢氣是大氣污染的主要來源，大氣中有機(jī)污染物種類多、數(shù)量大、形成原因復(fù)雜、處理難度高，對(duì)水質(zhì)和人體帶來不可估量的污染與破壞。工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量有機(jī)污染物的廢氣直排大氣中，廢氣主要有三種途徑進(jìn)入人體，對(duì)人體造成破壞，最為直接的是通過直接呼吸進(jìn)入人體，這是進(jìn)入人體最主要的一種途徑，因?yàn)槌赡耆嗣刻煸谡：粑鼤r(shí)需要吸入的空氣量可達(dá)12m3，在肺泡中進(jìn)行氣體交換時(shí)可將有機(jī)污染物進(jìn)行濃縮，進(jìn)一步增大了有機(jī)污染物的破壞能力，整個(gè)呼吸道富含水分，對(duì)有機(jī)污染物具有粘附，溶解、吸收的能力導(dǎo)致有機(jī)污染物侵入人體。有機(jī)污染物的另一種侵入人體的方式為附著于食物或溶解于水中，隨飲水、食物進(jìn)入人體，也可通過接觸刺激皮膚進(jìn)入人體。

大氣污染對(duì)自然水質(zhì)的危害表現(xiàn)在可以使農(nóng)業(yè)、林業(yè)減產(chǎn)，空氣污染空氣質(zhì)量下降，可引起區(qū)域性或全球性水質(zhì)問題。而對(duì)人體的危害主要體現(xiàn)在有機(jī)污染物的毒性、持久性、生物積累性。不同工業(yè)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的有機(jī)污染物不盡相同，不同的有機(jī)污染物對(duì)人體的傷害千差萬別，如致癌性極強(qiáng)的多環(huán)芳烴、損害人類中樞神經(jīng)的苯類有機(jī)物、可使人窒息死亡的腈類有機(jī)物等等。有機(jī)污染物的危害往往具有持久性，與生物積累性密不可分，通過富集最終經(jīng)過食物鏈到達(dá)食物鏈頂端。

1.2 水體有機(jī)污染物的主要來源以及危害

水體中的自然有機(jī)污染物來自于動(dòng)植物新陳代謝產(chǎn)生的有機(jī)污染物，該部分有機(jī)污染物可通過水體的自凈功能進(jìn)行有效降解。造成水體有機(jī)污染物污染的最主要的原因是富含有機(jī)污染物的廢水肆意排放，完全超過了水體自凈能力，久而久之造成了水體污染。人為原因造成有機(jī)污染物污染水體，廢水來源復(fù)雜，污染物種類多樣，處理難度極大。工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)農(nóng)藥、有機(jī)化肥的使用，使大量有機(jī)污染物隨著雨水進(jìn)入水體，隨著水體生態(tài)水質(zhì)的遷移，一旦進(jìn)入生活飲用水中，直接影響人們的身體健康，水體中的有機(jī)污染物經(jīng)過蒸發(fā)進(jìn)入空氣中，以毒素的形式擴(kuò)散在空氣中，對(duì)人和牲畜的健康產(chǎn)生威脅。

水體中有機(jī)污染物一般為苯系物、揮發(fā)性鹵代烴、酚類化合物、氯苯類化合物、苯胺類化合物、硝基苯類、鄰苯二甲酸脂類、甲醛、有機(jī)氯農(nóng)藥（六六六、滴滴涕）、有機(jī)磷農(nóng)藥、阿特拉津、丙烯腈和丙烯醛、三氯乙醛、多環(huán)芳烴、二惡英類、多氯聯(lián)苯、有機(jī)錫化合物、陰離子洗滌劑。

1.3 土壤中有機(jī)污染物的主要來源及危害

揮發(fā)性有機(jī)污染物（汽油、苯、甲苯、二甲苯）和半揮發(fā)性有機(jī)污染物（有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥、石油、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯）是土壤中常見的兩類有機(jī)污染物。土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物主要來自地下儲(chǔ)油罐、貯油池及輸油管道中汽油或柴油的泄露以及石油煉制過程中的泄漏。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，有機(jī)農(nóng)藥廣泛使用，半揮發(fā)性有機(jī)物有機(jī)磷農(nóng)藥和有機(jī)氯農(nóng)藥主要來源于化學(xué)農(nóng)藥，石油、多環(huán)芳烴主要來源于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中三廢的排放。土壤中有機(jī)污染物同樣具有持久性、生物富集性，經(jīng)食物鏈到達(dá)人體后對(duì)人體產(chǎn)生危害。

2 水質(zhì)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水質(zhì)污染的貢獻(xiàn)不可估量，由于人們過于重視經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，忽視了水質(zhì)的保護(hù)，造成水質(zhì)問題愈發(fā)嚴(yán)重。隨著人們認(rèn)知水平的不斷提高以及對(duì)生活水質(zhì)質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，迫使社會(huì)發(fā)展的同時(shí)必須要考慮對(duì)社會(huì)水質(zhì)造成的不利影響，同時(shí)提出預(yù)防或降低水質(zhì)污染事件發(fā)生的可能性。眾多水質(zhì)污染因素中，有機(jī)物污染不容忽視，表現(xiàn)為有機(jī)物污染的危害程度，污染范圍，難以處理等因素。在發(fā)達(dá)國(guó)家有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展較為成熟，這與重視程度是密不可分的，早在20 世紀(jì)70—80 年代，美國(guó)環(huán)保署以檢出率、毒性、水質(zhì)經(jīng)濟(jì)效益等方面從眾多化合物中篩選出129 中水中優(yōu)先控制的污染物，有機(jī)物種類高達(dá)114 種；我國(guó)公布的68 種優(yōu)先控制的污染物中有機(jī)污染物為58 種，占總數(shù)的85.3%。工業(yè)文明在發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展較為迅速，有機(jī)污染物造成水質(zhì)問題愈發(fā)嚴(yán)重，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)有機(jī)污染物的研究進(jìn)入實(shí)質(zhì)研究階段，更多新型有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，并取得了一定成果。20 世紀(jì)90 年代之前，我國(guó)有機(jī)污染物研究檢測(cè)技術(shù)發(fā)展較為緩慢，這與當(dāng)時(shí)社會(huì)水質(zhì)人們的重視程度、認(rèn)知水平及科學(xué)技術(shù)水平落后有很大關(guān)系，20 世紀(jì)90 年代后期，我國(guó)對(duì)于有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)重視程度進(jìn)一步加大，積極學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的檢測(cè)工藝，引進(jìn)先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)水平得到了極大的提升，目前眾多部門或高?？蓪?duì)有機(jī)污染進(jìn)行檢測(cè)分析，比如生態(tài)水質(zhì)部、質(zhì)檢、水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、科學(xué)院、高等院校等，這與國(guó)家重視程度是密不可分的。然而我國(guó)有機(jī)污染物檢測(cè)技術(shù)由于起步晚，基礎(chǔ)薄弱，基礎(chǔ)知識(shí)研究不扎實(shí)等因素，導(dǎo)致在關(guān)鍵檢測(cè)技術(shù)環(huán)節(jié)中與發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大的差距，無論是技術(shù)分析方法的研究、檢測(cè)工藝方法的完善等方面還需要改善與提高，圖2 為氣相色譜儀的組成及原理。

圖2 氣相色譜儀的組成及原理

3 常見主要有機(jī)污染物檢測(cè)方法

3.1 揮發(fā)性有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)

目前，揮發(fā)性有機(jī)污染物檢測(cè)方法有吹脫捕集氣相色譜法（P&T-GC-FID）、吹脫捕集氣相色譜-質(zhì)譜法（P&T-GC-MS）和頂空氣相色譜-質(zhì)譜法（HSGCMS）。馬福嵐等[1]對(duì)氣態(tài)和液態(tài)樣品中濃度為痕量、超痕量的59 中揮發(fā)性有機(jī)物采用全自動(dòng)氣相色譜儀+火焰離子檢測(cè)器進(jìn)行種類定性和定量分析，吹掃捕集技術(shù)用于從液相中汲取有代表性的化合物。該方法已在實(shí)際揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)項(xiàng)目中得到了應(yīng)用。普學(xué)偉[2]等在實(shí)驗(yàn)研究中建立了P&T-GC-MS 聯(lián)用技術(shù)測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物，測(cè)定有機(jī)物種類為25 種，揮發(fā)性有機(jī)物濃度在0.5～10μg/L 范圍線性關(guān)系良好，該方法的檢測(cè)限為0.03～0.32μg/L。加標(biāo)回收試驗(yàn)表明回收率在84.9%～112%。該方法操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高、測(cè)定有機(jī)物種類范圍廣。魏夢(mèng)夏等[3]建立了ABS 塑料玩具中丙烯腈和苯乙烯兩種單體殘留量與遷移量的頂空氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定方法。通過研究數(shù)據(jù)表明，丙烯腈和苯乙烯采用殘留量方法測(cè)定的定量下限分別為0.4mg/kg 和1.0mg/kg，0.4～2000mg/kg 線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)（r2）≥0.9998，加標(biāo)回收率為93.0%～108%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤7.2%。丙烯腈和苯乙烯采用遷移量方法測(cè)定的定量下限分別為1.0μg/L 和0.05μg/L，0.05～100μg/L 線性范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)（r2）≥0.9981，加標(biāo)回收率為88.4%～104%，RSD≤9.5%。結(jié)果表明，該方法不僅操作簡(jiǎn)便而且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，具有時(shí)間短、準(zhǔn)確度高、操作靈活的特點(diǎn)，適用于ABS 玩具中丙烯腈和苯乙烯殘留量與遷移量的測(cè)定，如圖3所示。

圖3 相色譜法

3.2 半揮發(fā)性有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)

目前，常用的半揮發(fā)性有機(jī)污染物的方法有離子阱氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS-SIM）和固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法（GC-MS/MS）。

楊森等[4]同時(shí)測(cè)定了竹葉花椒揮發(fā)油中12 中有機(jī)物成分含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，12 種揮發(fā)性成分與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值與其質(zhì)量濃度具有良好的線性關(guān)系（r＞0.9990），樣品加標(biāo)回收率98.33%～107.09%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均＜6%。該方法迅速、快捷、準(zhǔn)確，具有可推廣性。鞏文靜[5]等建立了以液液萃取（LLE）-氣相色譜-質(zhì)譜-SIM 掃描（GC-MS-SIM）技術(shù)同時(shí)檢測(cè)城區(qū)河道表層水樣中16 種有機(jī)氯農(nóng)藥和7 種多氯聯(lián)苯殘留的分析方法。結(jié)果表明，方法檢出限為0.5～12.5ng/L，加標(biāo)回收率為77.8%～110.1%，準(zhǔn)確度和精密度分別為89.4%～103.5%（n=6）、0.7%～9.9%（n=18），具有結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的特點(diǎn)，可滿足地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的要求。

3.3 持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)

持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)多種多樣，如固相萃取-高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（SPME-HPLC-MS）、氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用（GC-HRMS）和柱前衍生-氣相色譜-電子捕獲（PD-GC-ECD）。劉紅[6]等采用固相微萃取-液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的含量測(cè)定方法。檢測(cè)結(jié)果表明：在0.03～1.0μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r≥0.9992，最小檢測(cè)限為0.01μg/mL，平均回收率均在97.19%～105.44%之間，RSD 均在10%以內(nèi)。該方法操作簡(jiǎn)單、安全性高、結(jié)果準(zhǔn)確，可用于測(cè)定尿液中氯胺酮與MDMA 及其體內(nèi)主要代謝物。邵吉[7]建立柱前衍生-氣相色譜法測(cè)定尿中丁酮的方法。實(shí)驗(yàn)表明，線性相關(guān)系數(shù)為0.9991～0.9992。平均加標(biāo)回收率為97.8%～104.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.94%～6.48%（n=6），方法檢出限（LOD）與定量限（LOQ）分別為0.06mg/L（S/N=3）和0.19mg/L（S/N=10）。表明該方法可用于丁酮測(cè)定，且操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

水質(zhì)保護(hù)已成為人們?nèi)找嬷匾暤脑掝}，而水質(zhì)有機(jī)物檢測(cè)是水質(zhì)保護(hù)環(huán)節(jié)中不可或缺的組成部分，鑒于我國(guó)尚處于快速發(fā)展階段，有機(jī)污染物的檢測(cè)技術(shù)需要切實(shí)提高才能滿足社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的要求。有機(jī)污染物檢測(cè)方面應(yīng)積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)高尖端技術(shù)人才，夯實(shí)國(guó)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)有效的方法實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物快速、高效檢測(cè)的目的，為我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展注入新的血液。