水环境中挥发性有机物的监测方法
2016-02-08陈辉
陈 辉
(广安市环境监测站四川广安638000)
水环境中挥发性有机物的监测方法
陈辉
(广安市环境监测站四川广安638000)
由于科技的发展,水环境的质量日益显得与人们的生活息息相关。但由于水环境中存在多种有机污染物,且分布较广,成分较为复杂,对目前的水环境造成很大的影响。本文针对水环境中的挥发性有机物质的监测现状以及方法进行简单分析。
水环境;挥发性有机物质;监测方法
目前我国的地表水环境受到不同程度的污染,对人们的身体健康造成了影响。根据地表水源进行监测的80个项目,挥发性和半挥发性有机污染物就有69种之多。本文列举了几种挥发性有机污染物监测的方法,与各位同仁共同研究探讨。
1 水环境中有机污染物的现状
工业革命之后,随之而来的工业问题也日益增加,包括天然有机物质、人工合成有机物质在内的有机物质品种越来越多。品种更以约每年2000种的速度上升,已知的有机物种的种类数量大概有700万多。由此造成了排入水环境中的有机污染物较为严重,数量庞大,种类较多,其中对人们身体健康存在威胁的有机物数量就有300种左右。造成水污染的主要原因源于企业排放的污水,污水中含有大量的可挥发性有机物质,由于挥发性有机物的沸点较低,且熔点也低于室温,在某些特定的环境下,对周边的环境以及人们的身体健康会造成一定的负面影响。
2 监测方法
2.1吹扫捕集法
在水样中加入氦气、氮气或者其它惰性达到99.999%的高纯度气体,然后再使用捕集装置,捕集水样中气体吹出的挥发性物质,这样的处理方法又称为动态顶空法。该方法的原理在于使用吹脱管利用高纯度气体把水样中的挥发性有机物吹出来,再利用气流吸附在捕集管上面,待水样中不含有挥发性有机物后,再停止对水样的吹扫。然后加热捕集管,将捕集管内的挥发性有机物全部热脱出来,然后再进行下一步的系统测试。由于吹扫捕集法对环境不会造成二次污染,且所使用的样品量小,采集效率高等特点,现已经得到广泛推广使用。
2.2静态顶空法
吹扫捕集法是属于动态顶空法,还有一种静态顶空法,主要是把样品放置在一个密封的体积内,为使气液达到平衡,需要在一定温度下才能够完成。利用气密性的注射器,抽取液体上部分空间被测组分,并注进系统中测试。静态顶空法具有以下几个特点:(1)操作简单,就是说不需要对样品进行预处理,可以直接进行样测试;(2)由于物质是一种气态形状,可以有效避免水对色谱柱的污染;(3)可以有效减少有机溶剂的干扰。
2.3快速溶剂萃取技术
快速溶剂萃取法是利用高温极大地减弱由范德华力、氢键、目标物分子和样品基质活性位置的偶极吸引所引起的相互作用力,同时可以加速溶剂分子的扩散,从而进行高效萃取的技术。其技术原理主要有以下几点:(1)在温度为50℃~200℃是仪器所允许的范围,目前常用的温度范围是在75℃~125℃,一般的污染物通常使用100℃。在高压下进行加热,设置高温的时间一般不低于10s,并且试验的结果表明热降解不是特别明显。(2)大家都知道液体对物质是可以进行溶解的,液体的溶解力要大于气体的溶解力,日常中,需要用大量的液体进行溶解,提高萃取的效率,保证其安全性。通常情况下,液体的沸点会随着压力的提高而升高,通过这样的方式可以让溶剂一直保持液态,同时也保证萃取的安全性。(3)溶剂的反复使用,在某种程度上是可以减少材料浪费的情况,同时也可以确保萃取的效率。在整个萃取的过程中,由于溶剂的反复使用,基本可以达到动态循环,在一定次数内可以节约材料又能够保证萃取的效率。
2.4快速溶剂萃取技术工作过程
(1)样品需要现进行风干以及除湿,因为样品中如果含水量过高,会导致样品无法与溶剂融合,从而影响萃取的效率。通常情况下,直接影响效率的因素是样品和溶剂相接触的面积大小,在操作过程中,可以把样品先磨碎,变成小颗粒的形状,这样有利于提高萃取的效率。(2)萃取剂的品种比较多,都是与每种化合物进行对应的。化合物的提取要采用比较符合的萃取剂,这样才能够不受其他化合物的影响。有机溶剂使用较多的是二氯甲烷与丙酮,切记不能够使用强酸性液体。(3)在操作过程中,需要把样品放在萃取池内,并添加相对应的溶剂,然后把溶剂进行加压、加温,持续几分钟后,将提取的萃取物放置在试管中,再进行脱水与去除杂质的处理。
3 挥发性有机物的研究方向
(1)为提高提取的效率,要对提取的机器进行完善,以及提高全自动预处理技术;(2)逐渐建立完善的监测体系,采用环保新型的自动监测分析手段;(3)要注意观察挥发性有机物在水中的浓度变化,以及变化的趋势;(4)根据当地的实际情况,对挥发性有机物产生的原因、污染源以及状况进行分析,有利于相关部门制定出相应的对策。
4 结语
水是复杂多变的液体,其中的挥发性有机物多样、复杂。随着科学技术的发展,人们对于水环境中的挥发性有机物的研究与监测,也会越来越完善与健全。总之,对于有机物的监测要结合具体的实际情况与工作要求,在科学的方法基础上进行监测,对采集的过程、样品储存以及实验的方法和数据各个环节都要进行完善,有利于提高水环境中挥发性有机物的监测能力。
[1]杨永安,张凯,唐红军,等.水环境中挥发性有机物的监测方法.
[2]陈艳春.地表水中挥发性有机物的监测方法研究[J].黑龙江环境通报,2013,37(1):24-26,29.
陈辉(1983—)男,山东泰安人,本科,中级工程师,主要研究方向为:环境监测分析。