刍议水监测中有机污染物的检测技术

董雯

摘 要：有机污染物对人体危害重大，常见的神经系统疾病、基因突变、畸形、癌症、免疫系统失衡、生殖障碍以及内分泌系统紊乱等都与其有直接或间接关系。因其在人体滞留时间长，对人类可持续健康发展构成威胁。加上种类繁多的有机污染物，很难摸清其负荷、来源、危害等信息。所以，加强检测刻不容缓。

关键词：水环境；有机污染物；检测技术

中图分类号：X83 文献标识码：A

检测有机污染物困难重重，首先，繁多的有机污染品种下，需要制备标准物质，这给开发、科研带来了很大的挑战。另外，有机污染物结构因素，存在顺反异构、同分异构情况，给检测方法与评价指标巨大考验。工业革命以来，自然环境受到巨大污染、破坏，在全世界淡水缺乏的当前，水环境中的有机污染物无疑让水资源变得更加稀缺。检测有机污染物，治理水污染，迫在眉睫。

一、水中有机污染物的检测现状

作为发展中国家，我国始终重视环境保护。党的十八首次将“生态建设”纳入了国家建设体系，足见环境保护的重要性。监测水体质量通常以常规指标为指导，以此实现水体污染控制预防，如BOD、COD等。对于普通有机污染、无机污染来说，该指标效果明显。但对于复杂的水体有机物污染来说，但对于痕量、微量的有机物存在着控制的难度。此原因在于COD、TOC以及BOD等难以获得指标，贡献几乎为零。

随着时代更新，技术发展，我国环境技术有较大改善。GC/MS、GC技术在实践中得到应用，控制效果明显。

美国特别重视水中有机污染物的检测，在20世纪七十年代，EPA就确定了较多类别的有必要预防的污染物。1975年，前苏联也公布了73种无机物的允许最大浓度值；378种有机物的允许的最大浓度。欧共体也以“名单”方式保护水体。EPA以气象色谱质谱、色相色谱设备监测水体里的有机污染物。主要监测工业、城市废水，内容是EPA601-613、VOCS等的检测，如酚类、PCBS类、可吹扫卤代烃、多环芳烃、2，3，7，8-TCDD、卤代醚类、有机氯农药等，以及酸性、碱性、中性、可吹扫化合物等的EPA624检测等。当前，国内监测有机污染物主要参考了EPA颁发指标。

二、 溶剂萃取技术

ASE（溶剂萃取），是立足于各溶剂溶解度差异，借助溶剂萃取设备，施加一定压力、温度，便可快速、高效的将选好的溶剂萃取得到样品。如果升高温度，选取的溶剂将加快溶解与解析的进度，提取效率大大提升。因为溶剂得到加热后，其溶解能力提升，所以溶剂用量能较大节省。同样，压力适中也是沸点提升的绝佳办法，不仅加快速度，安全性也有很大的保证。

（一）技术理论

在萃取过程中，基体效应可有增加温度得到避免，溶剂粘度不断降低，解析动力持续提升，基体中很快充满溶剂分子，萃取工作较为迅速。萃取设备温度大多设置75-125℃，若为普通水体污染物，温度可设置在100℃。高压环境下的热度提升时间大多持续10分钟以上，并没有显著的热降解，对于有机物中存在的某些挥发迅速组分，能快速萃取。

当提升压力时，液体沸点也将升高。在萃取过程中加压的目的在于保持样品的液态，萃取池中也可快速得到充满。气体与液体对溶质做溶解时，液体溶解强度大，所以，加压是萃取速度的必须，也能避免某些物质的挥发，安全性明显。通常萃取压力应当在1000-3000psi。

在萃取时，要坚持“量少多次”的要求，有必要选择新鲜溶剂萃取，以静态多次循环实现现实的动态循环，满足萃取质量。高效萃取大约循环2或3次便完成。

（二）具体萃取工作

萃取样品不能含有过多水分，选择完成后，应该通过干燥剂或风干方式处理，务必不能以硫酸钠干燥，因为后续升温时会结凝。样品颗粒表面积与萃取效率成正比，通常颗粒被研磨后的粒径应不超过0.5mm。液态氮等聚合体的温度不可太高，研磨时要适当倒入添加剂。萃取过程也离不开分散剂，如硅藻土、海砂等，以实现萃取质量快速提升。

萃取剂也是影响萃取效果的至关重要因素。排除诸如硝酸、硫酸、盐酸等强酸，缓冲剂、水、有机试剂等都可以在ASE中使用。参考相似相溶理论，目标化合物的极性要与萃取剂相仿，在萃取各种化合物时，可利用极性不相同的溶剂在混合之后进行。丙酮、石油醚、三氯甲烷、二氯甲烷等是常见的溶剂。

萃取池中的溶剂被加压、加温后，收集瓶收集萃取物，途经浓缩、脱水、净化，便可分析色潜。利用ASE法，可节约溶剂，15ml溶解能萃取10g样品，大约15分钟完成萃取，基体受制约程度低。有较好选择性，高萃取速度。

在水体中底泥存在酸碱性物质，ASE都可有效适用，对二噁英、氯代除草剂、有机磷农业、有机氯等萃取效果良好。

三、吹脱捕集法

该方法主要在吹脱管中通入氮气、氦气，气相便可收集挥发性的有机物，捕集管也不断吸附，最终以加热方式将被吸附有机物脱管，并带入到色相色谱设备中检测。在进样时，以在线冷柱头方式进行，首先冷凝浓缩那些经脱管而来的有机物，然后以升高温度，进样便结束。吹脱捕集方式同样不需要大量样品，不会大量损失组分，具备较低检测限度，是快捷、方便、不会污染溶剂的检测办法。对于12-9级的微量分析较为适用，强大的富集倍数，很好的重现性，简单的操作办法以及灵敏度，但其价格昂贵。

四、树脂富集提取法

该方法所用树脂为离子交换高聚物树脂，在水环境、生物医疗中比较常用。如GDX、Amberlite XAD等。树脂富集提取方法的特点在于污染少、能再生、很高的富集倍数以及超强的吸附力，对于水体中ng/L或g/L等级别的有机物，也能轻而易举完成富集，实现超过90%的回收率。在利用该技术时，环节有洗脱、纯化、浓缩、有机物过柱、装柱以及树脂再生等。在操作实践中，想要对较多有机物做吸附，可可串联吸附柱、混合树脂得以实现，以尽可能多的利用物质，实现吸附的高效化，纯化树脂。

在试剂纯度的额外要求下，可蒸馏试剂在纯化。具体的蒸馏与试剂瓶处理方法为：以自来水、去污剂等反复做洗净→浸泡以稀盐酸（5%）→再次清洗→烘干、晾干→浸泡以清洁液→将清洁液冲洗干净→亚沸水清洗多次→再次烘干、晾干→装柱与过柱→浓缩。对于水体中有机化合物的浓度低问题，树脂富集提取方式能有效克服，加上结生溶剂量，市场较为多见，使用方便。

五、超临界流体萃取

超临界萃取的优点是萃取环境容易把控、方便操作、高效、快速，在化工中的样品处理较多应用。但处理对象是固体样品，较高的萃取标准很难扩展使用。有学者使用该法萃取了河流水体中富集的有机物，利用气相色谱对逐一定性了目标物体，将溶剂洗脱与该法做了比较，显示在60℃环境度温度下，经过40分钟持续的20Pa压力，超临界流体萃取的质量甚高。

结语

环境污染是当今世界各国面对的基本发展问题。水体污染给人类带来了饮水困难，制约着人类可持续发展。做好水体中有机污染物检测，防范于未然，便是环保事业的一大进步。多种检测技术在水体有机污染物的检测分析上发挥着重要作用，并随着技术进步与普及，水体污染便能更好的得到防治。水体有机污染物的检测应当走技术融合的道路，优势互补，全面推动水利事业进步。

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