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        江苏铭盛环境

        水体中有机污染物的前处理办法和检测技术

        文章出处:未知发表时间:2021-12-31 13:47:56


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          随着我国工业快速开展,水环境污染日益呈现出复合性和多元性特性,对水环境质量监测和污染诊断才能和程度有了更高的请求。具有生物累积性、高毒性和污染普遍性的有机污染物就是其中之一,有机污染物主要以微量、痕量或超痕量程度存在,需求装备先进仪器设备和具备较高专业素质的剖析人员。我国是化学品生产消耗大国,在减少和消弭有机污染物排放方面面临史无前例的应战。因而,加快树立与工业经济开展程度相顺应的水环境中有机污染的监测剖析办法体系是目前我国环境监测范畴的重要任务。

         

          一、水体中有机污染物监测现状

         

          早在20世纪80年代初期,工业兴旺国家就开端树立有机污染物的监测办法体系,其中美国是最早研讨水资源有机物污染和检测技术的国家20世纪中期美国《清洁水法》就将多达114种有机污染物列入法案,并明白规则了有机污染物的严厉检测。随后,欧洲等兴旺国家也开端逐渐制定相关的水资源污染物的相关法律法规,细化污染物的品种及危害,确保水资源安康平安。经过几十年的理论和不时修订,国外的有机污染物监测规范和质量保证体系日臻完善。我国环境监测重点在很长一段时间都是以CODBOD、营养盐和重金属含量为主,并把这些监测项目作为水体质量评价重要指标。由于我国对有机污染物的注重度不够,造成有机污染物检测技术研讨开展迟缓,起步较晚。只是在经济快速开展的新形势下,水环境中有机污染物污染问题日益严重,有机污染物检测技术的重要性才逐步凸显。随后,我国开端积极引进先进的仪器设备和吸取自创胜利的检测经历,并加大对环境有机污染物检测技术研讨的投入。近十年来我国环境中有机污染物的监测获得了积极停顿,各省、市站都配置了许多先进的有机污染物剖析测试仪器,如气相色谱仪、液相色谱仪、气相色谱质谱仪等,开端了较高程度的有机污染物监测剖析工作。

         

          二、水体中有机污染物前处置办法

         

          2.1 液液萃取法

         

          液液萃取法是水体中有机污染物最经典的萃取技术,也是早期有机污染物监测中常用的前处置技术。它主要是经过向样品中参加有机溶剂,应用有机污染物在水相-有机相两相中分配系数不同来完成有机污染物的提取或别离。运用液液萃取法处置水体中有机污染物的关键在于有机萃取溶剂的合理选择。适宜的有机溶剂能够提升萃取效率,由于一方面萃取剂对有机污染物具有一定的选择性,从而可防止环境基质中其他物质对富集的干扰,另外一方面有机污染物在萃取中会具有较高的分散系数。同时,在实践操作过程中,也需求对水样的离子强度和pH值、有机相与水相的相比等要素实施充沛的考量。液液萃取法具有操作原理相对简单,无需特殊的仪器设备,适用范围普遍,经过屡次萃取可得到较高的回收率等特性,目前被我国、美国、欧盟等所树立有机污染物的规范剖析办法所采用。但该办法耗时较长,不易于自动化,样品量大的时分相应地需求大量的有机溶剂实施处置,会容易对环境形成二次污染。在倡导绿色环境友好的今天,多种烦琐快速的有机污染物萃取技术应运而生。

         

          2.2 固相萃取法

         

          固相萃取法的原理是用固体物质作为萃取剂对水样中的有机污染物实施提取,再经过选择性吸附、选择性洗脱的方式,对样品中目的组分实施富集、别离、纯化的过程,完成了提取、富集、净化一步同时完成。该办法具有操作简单、溶剂损耗少、可完成自动化操作、办法的精确度和精细度也相对较高等优点。目前,随着固相填料和新涂层的新陈代谢,其应用范围日益普遍,在很多状况下固相萃取法已取代了传统的液液萃取法。

         

          2.3 固相微萃取法

         

          固相微萃取法是在固相萃取法的根底上开展起来的,它主要是经过具有高分子固定相涂层的萃取头,对目的物实施萃取和富集,是集取样、萃取、富集、进样于一体,全过程无需耗费溶剂的前处置办法。该办法具有环境友好、所需时间短、操作烦琐、选择性高等优点,它克制了传统萃取法的多种缺陷。此外,固相微萃取还能够与气相色谱、液相色谱、气相色谱质谱等多种剖析检测技术实施联用,因而在国内外应用范围也十分普遍。

         

          2.4 吹脱捕集法

         

          有机污染物通常分为挥发性有机物和半挥发性有机物两大类,液液萃取法、液相萃取法、固相萃取法、固相微萃取法等主要应用于水体中半挥发性有机物的前处置。吹脱捕集法主要应用在水体和土壤中挥发性有机物的预处置,它的原理是经过吹脱管用氮气(或氦气)将水样中挥发性有机物连续吹出来,经过气相转移吸附在捕集管中,待水样中的挥发性有机物全部吹脱出来后立刻完毕吹脱工作,并疾速加热捕集管,将捕集管中挥发性有机物热脱附出来,进入气相色谱仪或气相质谱联用仪。气相色谱仪采用在线冷柱头进样,使热脱附的有机物发作冷凝和收缩,然后采取快速加热的方式进样。与其他水样预处置办法相比拟,该办法具有办法灵活度高、样品用量少、组分损失少、不需求有机溶剂、无溶剂污染、检出限低、操作便当快捷等特性。目前该办法在我国省、市环境监测站检测水中挥发性有机污染物,已得到普遍的应用。

         

          随着科学技术的开展,剖析人员希望运用的前处置办法愈加快速便利,耗费更低,环境更友好,一些新的检测技术得以创造及应用,如超临界流体萃取、浊点萃取等。

         

          三、水体中有机污染物检测技术

         

          色谱法又称色谱剖析、色谱剖析法、层析法,是一种将混合物别离为单独化合物组分的剖析技术,目前是检测环境中有机污染物一种较为常见的剖析办法,它是应用不同物质在不同相态的选择性分配,以活动相对固定相中的混合物实施洗脱,混合物中不同物质在固定相挪动速度不同,最终到达别离的效果。色谱法具有剖析速度快、别离效能高、灵活度高、适用范围广等优点。

         

          色谱法按活动相品种不同,主要分为气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。气相色谱法的活动相是惰性气体,通常为氮气和氦气,固定相普通为聚硅氧烷,主要适用于具有挥发性、低沸点、热稳定性好的有机污染物的剖析,目前气相色谱法常见的监测器有氢火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)、火焰光度检测器(FPD)、质谱检测器(MSD)等,针对不同的样品和剖析物要正确选择不同的检测器。液相色谱法活动相是液体,它补偿了气相色谱法对高沸点有机物剖析的局限,在已知的300万种以上的化合物中,具有挥发性、合适气相色谱剖析的仅占20%左右,而近80%的化合物均属于低挥发性、易受热合成或者属于大分子化合物,这些化合物皆合适于液相色谱剖析。液相色谱法常见的检测器有紫外检测器(UV)、荧光检测器(FLR)、质谱检测器(MSD)等。其中以GC/MSLC/MS检测效果最佳,联用技术包括了气相色谱法和液相色谱法的优点,并对二者存在的缺乏之处实施补偿,有机污染物的定性与定量能够同时完成,检测结果精确牢靠,目前是国际上普遍承受的检测办法。

         

          四、结语

         

          随着环境污染问题的加重,国家环保法律法规的也不时健全完善,列入监测目的的有机污染物也越来越多,且有些有机污染物在环境中浓度较低,属痕量和超痕量级别,我国目前有机污染物剖析工作远远跟不上形势开展的需求。为使有机污染物监测数据更具牢靠性和权威性,急需加快有机污染物检测技术的研讨,加大人力物力的投入,全面提升有机污染物检测的高效性和准确性,树立合适我国国情的有机污染物监测标准和剖析办法规范。

         


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