萃取法在化工行业环境检测中的应用

王宗南

（重庆维中检测技术有限公司，重庆 401120）

近年来，我国各行业企业对化工产品的需求力度不断加大，使化工行业得到了快速发展，对促进社会生产与经济发展具有重要作用。目前很多化工企业一度追求高额的经济效益，而忽视了对环境生态系统的保护，尤其是对生产过程中产生的废气、废水未经过有效处理就直接进行排放，这会带来严重的突发性污染问题，不仅会对自然生态系统的稳定运行造成破坏，还会严重威胁人们的身体健康，从而影响社会的和谐稳定发展。采用萃取技术可以快速、准确地检测出化工生产过程中是否存在排放物超标的问题，因萃取技术的检测效果好、效率高，所以被广泛应用在化工环境检测方面，为化工行业的环境检测及其问题治理提供了有效的数据支持和方案参考。

1 简析萃取技术

1.1 快速溶剂萃取技术

快速溶剂萃取技术是指将污染物和溶剂加入萃取池中，在高压、高温的环境下，利用一定的化学原理，不断增加萃取仪中的压强和温度，提高溶剂沸点，使溶质朝着正方向移动，快速地将检测物质从基质中提取出来，然后重复循环多次进行萃取，使其快速融入溶剂中，就能够通过产生的反应检测出被检测物质的含量，对比国家相关物质的排放标准，就可以明确检测物质含量是否超标，是否可以进行排放。

常规化工行业污染物的检测温度是在5～120℃，温度越高，溶质在基质中的反应越强烈，溶解速度就越快；通常情况下，10g 样品需要15mL 溶剂，加热时间在15min 左右。该技术所需的有机溶液量较少、回收程度高，且反应速度快、效率高，外加萃取工艺流程更加简便，因此被广泛地应用在化工行业的环境检测中。但需要注意：污染物样品一定要处于干燥状态，否则就需要先经过风干处理；沉淀物的颗粒越大溶解速度越慢，因此，需要经过一定的研磨处理，使粒径小于0.5mm；不同溶剂的溶解时间和溶解效率不一致，需要根据污染物的性质选择合适的溶剂，通常选用硝酸盐、盐酸等强酸溶剂。

1.2 分散液-液微萃取技术

分散液-液微萃取技术是通过对污染样品和含有萃取剂的分散剂的不同分配系数进行检测分析。通过将一定体积被检测物的水样放到离心试管中，使用注射器将含有萃取剂的分散剂快速注入其中，然后通过震荡将形成的非乳浊液和分析物进行大面积接触，被检测物会快速由水相朝着有机相移动，并且达到平衡。经过离心作用，水相中含有萃取剂的会分散沉淀到试管底部，通过微量进样器采集，将得到的萃取剂放入分析仪器进行检测，可以得到相对准确的检测结果。

该技术具有富集速度快、倍数高、操作简单等优点，可以提高萃取效率、缩短检测时间，常被用在化工行业环境应急检测中，如硝基苯类、多环芳烃、氯酚类、氯苯类等污染物检测中。由于选用的萃取剂密度必须大于水的密度，可选萃取剂的范围相对较窄，通过改进离心管，可以适当增加萃取剂的选择范围。

1.3 固相萃取技术

固相萃取技术包含三种萃取技术。其中膜萃取技术是用渗透膜保护萃取头，将其插入被污染物样品中进行萃取，用来检测非挥发性有机污染物；顶空萃取是在固态或者水体基质中，消除基质和背景吸收的影响，缩短平衡时间，延长萃取头的使用寿命；直接萃取技术被用在干净的水体基质和空气中，该技术和电泳、色谱等高效分离检测方式联合使用，具有自动化、萃取时间快、效率高、不需要溶剂等优点，被广泛应用在化工行业的环境检测中。

1.4 超临界二氧化碳萃取技术

超临界二氧化碳萃取技术作为一种新型的萃取技术，具有检测效率高、操作简单方便、检测速度快等优点。但是其对仪器设备和环境的要求较高，通常被用在固体化工废弃物的处理中，在化工行业的环境检测中应用有限。

2 萃取法在化工行业环境检测中的应用

2.1 对土壤环境的检测

在化工行业的生产过程中，通过使用蒸馏塔、储气储液罐等设备，经过一定的物理和化学提取，伴随着旧物质的分解和新物质的生产，会产生一定的多环芳香烃和其他的有害物质。其具有持久性、潜伏性等特点，前期泄漏量较少，传统的检测仪器不能精准测量甚至检测不出来，通过萃取技术，如浸液提取法、顶空法等，可以全面分析周围土壤中的物质含量，从而可以准确判断容器是否存在泄漏。

2.2 对水环境的检测

化工生产过程中需要使用大量的水资源作为原材料，还需要对各类仪器进行清洗，同时产生的污染物和废水不经处理直接排入大自然中，通过渗透土壤进入地下水位或者江河湖泊中，就会给自然生态系统的食物链带来破坏，经过富集作用，最终会影响到人们的生命安全。废水因加工对象的不同，使用的工艺不同，产生的污染物不同，使用的检测手段也就不同，利用固相检测，采用固体吸附剂将目标物质与原溶剂进行分离，具有减少有机溶剂用量、重复性高、操作简单、效率高的优点，在实验室的预处理中经常被使用。

2.3 对大气环境的检测

废气的直接排放不仅会污染大气，影响人们的身体健康，诱发癌变、器官损坏等，还会导致易燃易爆事故的发生，在化工行业一般采用大气样品收集的方式，除了对废气进行定性检测之外，还需要定量分析大气中污染物的含量。如使用固相萃取小柱，吸附相应的化学物质，结合四项指标，来进行定量分析，具有样品收集简单、使用费用低、适用性广泛等特点，且仪器便于携带，环境适应性高，可以满足恶劣环境检测和应急检测的需求。

3 萃取法在化工行业环境检测中存在的问题

3.1 企业投入成本较少，设施设备比较落后

由于化工行业的生产规模较大，涉及到多种设施设备的使用，且采用的多是大型设备，各种车间不同生产要求的设备种类、功能和操作技术都不尽相同，且对能源的消耗巨大。在化学工业生产过程中会产生大量的废气、废水、噪声和垃圾污染，这些污染物经过相应的萃取技术检测之后，可以便于相关部门采取有效措施进行合乎规格的处理再排放，有效降低对环境的污染。但很多企业为了节约成本，采用的技术和设备都比较落后，无法满足当前相关环保制度规定的废弃物处理要求，部分企业的废弃物达不到排放标准就直接排放到自然系统，超过了生态系统的净化能力，就会破坏生态平衡。

3.2 工作人员素质较低

由于化工行业的生产活动现场涉及到多种大型设备的使用，部分操作人员自身的实践操作技术水平有限，相关部门又忽视对其专业能力的培养，缺乏同行业员工之间的沟通与交流，致使很多萃取技术人员的操作方法不规范，实际动手能力较差，平时对检测设备的维护、保养不到位，使得仪器设备的精准度发生变化，影响测量的准确性。当萃取法检测设备出现问题时，不能及时诊断故障发生的原因，也就无法采取有效措施来进行维修，只能联系厂家安排专业人士来进行检测，影响化工企业生产的工作进度，从而使化工企业的整体效益被降低。

3.3 化工行业的环境检测管理机制不完善

目前化工行业管理人员的管理意识淡薄，不重视环境检测管理机制的制定与管理，过度重视化工生产带来的经济效益，忽视环境保护问题，没有建立合理、有效、科学的生产管理制度。因其自身管理制度不完善，导致生产活动现场混乱，各部门人员不能明确自身的岗位职责，很难发挥出管理制度的监督效用。

4 提高萃取法在化工行业环境检测的优化措施

4.1 提高对环境检测的投入力度

企业要定期培养人们的环境保护理念，将绿色生态可持续发展理念与化工行业的生产活动相结合，综合运用多学科的思想观念和管理方法，重视生产过程的环境检测。加大对各种萃取设备的投入力度，完善萃取技术，对生产过程产生的各种垃圾、废气、废水等污染物进行及时的处理，避免因人为因素造成生态环境恶化，以促进化工行业的健康可持续发展。

4.2 培养工作人员的综合素质

在人才招聘时，要提高招聘要求和检测人员的薪资待遇，吸引更多的工作者加入化工行业环境检测的工作中来，对求职者的工作经历、工作时间、具备的专业知识和素养进行严格审查，择优录取有相应萃取设备操作经验、化工行业生产经验的人才。定期组织相关人员进行安全教育学习和专业技能培训，要对化工行业生产过程的整体流程规划、安全管理措施、萃取设备维护保养、萃取技术操作等进行全面的了解，严格审核环境检测技术，根据现场实际情况培训萃取技术的操作方案，合理配置相关资源，保证化工行业废弃物的排放达标。

4.3 利用信息管理平台科学检测

在化工行业的生产过程中，相关的管理人员需要对整个化工生产过程的施工技术、施工安全管理措施等进行全面把控。建立合适的、完善的、有效的现场信息化管理平台，动态监测化工企业周边的环境质量，组织、协调各部门之间工作的开展，合理分配工作任务，做到“权责统一”。采用多元化的管理模式，增强检测过程的灵活性，根据萃取技术检测反馈得到的数据信息，企业可以采取相应的处理措施，优先治理重污染地区，提高环境治理的效率。

4.4 建立健全监督管理体制

政府各管理部门要做好相关的预防措施，制定相应的环保管理条例，加大环保检查力度，重视监督化工企业的操作规范，对化工生产过程中存在的不合理行为，及时叫停并要求企业进行整改；可以制定一定的福利政策，适当减免企业污染治理的费用，和企业携手一起加强生态环境的保护、治理力度。企业在生产过程中，要建立完善的环保管理体系，重视环境检测技术的投入，设置适当的奖惩制度，创新污染治理技术，确保废弃物达到规定排放标准时再排放，重视生态环境的保护，明确绿水青山就是金山银山，促进化工企业的可持续发展。

5 结语

综上所述，通过建立健全监督管理机制，提高对环境检测的投入力度，提高相关人员的专业素质，根据化工生产的实际情况选择合适的萃取方案和仪器设备来进行环境检测，可以提高环境检测的有效性和精确度。建立动态的信息管理平台，实施多元化的现场管理模式，实时检测化工企业周边的环境情况，能够提高化工生产的工作标准化、科学化、规范化，保证周边居民和员工的生命安全，保护生态环境，推动化工行业朝着可持续化的方向发展。