郝孝波
摘 要:近年來,生態(tài)環(huán)境問題越來越受到人們的重視。尤其是空氣質(zhì)量、水體質(zhì)量等與人們生活息息相關(guān)的各種環(huán)境問題,更是成為社會關(guān)注的焦點。加強對環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測,提高環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平,是改善生態(tài)環(huán)境,減少環(huán)境污染的前提條件。目前在環(huán)境監(jiān)測中所使用的技術(shù)方法有很多種,其中固相微萃取法就是其中較為先進的一種?,F(xiàn)文章就主要探討分析了固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的相關(guān)問題。
關(guān)鍵詞:固相微萃取法;環(huán)境;監(jiān)測;質(zhì)量;應(yīng)用
與一般的萃取法相比,固相萃取法無需通過溶劑就能夠?qū)⑺枰奈镔|(zhì)萃取出來;而與普通的固相萃取法相比,固相微萃取法又具有更多的應(yīng)用優(yōu)勢。例如其所使用的萃取相相對較少,分析效率較高,溶質(zhì)也更易脫離出來等等。另外,固相微萃取法具有很強的適應(yīng)性,其能夠?qū)θ魏涡螒B(tài)的物質(zhì)進行萃取,萃取效果較好。一般常采用的萃取方法主要有直接法、頂空法和膜萃取法等幾種。具體的應(yīng)用中需要根據(jù)分析基質(zhì)的不同以及萃取技術(shù)的需要來合理選擇萃取方法。以下文章就來詳細介紹固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。
1 在氣體環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
近年來我國很多城市都遭受了嚴重的霧霾,這也反映出了我國目前的大氣環(huán)境已經(jīng)受到了極大的污染,環(huán)境問題不容忽視。加強對大氣的質(zhì)量監(jiān)測,了解大氣中所含有的各種物質(zhì)成分,尤其是有機污染物成分的含量大小,對于改善大氣環(huán)境,控制環(huán)境污染有著重要意義。在對氣體環(huán)境進行監(jiān)測時,可以采用固相微萃取法來對大氣中的各種物質(zhì)進行提取分析。一般氣體的萃取多采用直接萃取的方法。但是在此之前,需要準備一些標(biāo)準氣體樣品作為對照氣體。并且隨著科技的不斷發(fā)展,對于標(biāo)準氣態(tài)樣品的濃度比例指標(biāo)也在不斷的調(diào)整,與之相關(guān)的氣體采樣技術(shù)方法也在不斷完善。一般在采集標(biāo)準氣體時,可以通過靜態(tài)方法來獲取標(biāo)準氣體,也可以通過動態(tài)方法來獲取。另外,固相微萃取方法不但可以對室外空氣進行采集和分析,還同樣適用于室內(nèi)氣體的采集和分析?,F(xiàn)如今受裝修材料的影響,很多室內(nèi)都存在一定的有機污染物。有研究人員在室內(nèi)進行了試驗,用固相微萃取法對室內(nèi)氣體進行監(jiān)測。在采集氣體時,分別采用了靜態(tài)方法和動態(tài)方法。前者就是把萃取涂層直接放置在室內(nèi)的某處完成取樣,而后者則是利用吹風(fēng)的方式將氣體吹到萃取涂層上。這兩種氣體的收集方法均可滿足萃取要求。但經(jīng)過對比后發(fā)現(xiàn),采用靜態(tài)方法所取得的樣品總量比動態(tài)方法所取得的少,但是精密度更高,更能反映出室內(nèi)氣體的真實組成。因此一般在氣體環(huán)境的監(jiān)測中,多采用靜態(tài)方法進行氣體采集。
2 在固體環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
對于環(huán)境監(jiān)測而言,固體環(huán)境主要是指土壤環(huán)境監(jiān)測。在采用固相微萃取方法對土壤進行監(jiān)測時,多采用頂空萃取的方法來獲得樣品。
一般對于固體樣品的處理有兩種方式:一種是先對樣品進行加熱處理,使固體樣品中的揮發(fā)性的化合物轉(zhuǎn)化成為頂空狀態(tài),然后使用頂空的方法進行萃取處理?;蛘呤鞘褂媒〗嵋悍?,把固體的樣品轉(zhuǎn)化至液相中,再使用固相微萃取法實現(xiàn)土壤環(huán)境的檢測處理。一般采用第二種方法的時候,路易氏劑標(biāo)準溶液衍生條件的確定和選擇很重要。選擇10ng/ul的路易氏劑二氯甲烷溶液1.0mL,然后采用PDT-二氯甲烷溶液進行巰基化試劑用量的優(yōu)化。還有其他很多情況都會選擇素氏萃取或者超生萃取,但是它們均需要通過應(yīng)用到很多有機溶劑中去才能進行監(jiān)測,分析的時間也需要很長。對于固態(tài)樣品中的較難萃取或者不揮發(fā)的有機污染物的監(jiān)測,同樣可以采用衍生化-固相微萃取技術(shù)。路易斯氧化物是戰(zhàn)爭導(dǎo)致的污染物,通常會應(yīng)用HPLC-UV對其進行監(jiān)測處理,由于它與土壤基質(zhì)有很強的吸附性與穩(wěn)定性,分析的靈敏度也較低。萃取的效果有很大的優(yōu)勢,重復(fù)性比較好,平均的回收率可以達到70.2%~105.1%之間。在應(yīng)用第二種方法進行土壤環(huán)境監(jiān)測的時候,大多數(shù)情況下都會選擇素氏萃取或是超生萃取的方法,但是它們都是需要通過應(yīng)用很多的有機溶劑才能進行監(jiān)測。利用微波結(jié)合固相微萃取法,不需要采用有機溶劑,充分體現(xiàn)了固相微萃取法的低成本、高安全、低毒性的優(yōu)勢,也是滿足了可持續(xù)發(fā)展要求的一種環(huán)境監(jiān)測方法。
3 在水體環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
針對于水體環(huán)境中不同類型污染物進行監(jiān)測的話,一般較多采用的是直接萃取法和頂空萃取法這兩種方法??梢詫⑷碌耐繉雍拖冗M的監(jiān)測儀器結(jié)合到一起,并且應(yīng)用到了水體環(huán)境污染物的監(jiān)測中。固相微萃取技術(shù)面對不同性質(zhì)的新的污染物,發(fā)展起了一些新型的聯(lián)用技術(shù)和涂層,為固相微萃取技術(shù)的成熟發(fā)展奠定了良好而有利的基礎(chǔ)。
選擇不同萃取涂層、萃取模式以及相應(yīng)地后序的檢測裝置,固相微萃取技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到監(jiān)測湖水、河水、飲用水等環(huán)境水體基質(zhì)中的有機污染物。對于一些極性、熱不穩(wěn)定或低揮發(fā)性污染物,同樣可以采用衍生化-固相微萃取技術(shù)。接下來這個例子專門用來說明在監(jiān)測水體的環(huán)境應(yīng)用固相微萃取法的試驗的方法:第一,利用呈芯片狀PDMS來萃取水源樣品的涂層,運用SPME-UV檢測儀器,按照比爾定律定量的原理對其進行分析,對池水、湖水或是河水中的芳香烴這種類型的污染物進行監(jiān)測,其中RSD值為5%到10%,LOD值為每升4.9~17;第二,使用SPME-CE這項聯(lián)合技術(shù),對水源環(huán)境中的多環(huán)芳烴這類型的污染物進行監(jiān)測,其中的LOD值為每升0.9,使監(jiān)測中分析的靈敏度得到了提高;第三,通過SPMEGC這項技術(shù)聯(lián)用技術(shù),可以成功檢測出化工廠排出的工業(yè)廢水中所含有的全部有機污染物。
4 固相微萃取技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用前景
從目前我國固相微萃取技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展速度來看,其在未來的環(huán)境監(jiān)測中還將會發(fā)揮更大的作用,具有非常大的發(fā)展前景。這是因為采用固相微萃取技術(shù)能夠利用萃取涂層來采集樣品,并且該涂層能夠與很多種儀器結(jié)合起來使用,因此適用范圍較廣,使用較為方便。而且這種技術(shù)無須采用有機溶劑,也無須使用較多的樣品量,所收集的樣品可以重復(fù)使用??梢哉f,這是一種方便可行,易于操作的環(huán)境監(jiān)測技術(shù),監(jiān)測人員可以隨身攜帶這一涂層來收集樣品并進行分析,這對于目前各地環(huán)境問題都非常突出的問題來講,無疑為環(huán)境監(jiān)測人員更好的了解和掌握環(huán)境質(zhì)量提供便利。
5 結(jié)束語
綜上所述,固相微萃取法在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測中具有非常廣泛的應(yīng)用,其所具備的簡便性、可靠性與可行性使其成為了未來環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。相信隨著固相微萃取技術(shù)的進一步提升,其還會在環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
[1]魏黎明,李菊白,歐慶瑜,等.固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所.西北天然藥物研究與發(fā)展中心,2004.
[2]高欣,高遠,趙偉.固相微萃技術(shù)裝置、工作原理及影響因素分析 [J].2005.
[3]鐘近藝,周世坤,劉景全.固體廢物中路易氏劑的測定方法[J].防化研究院,2005.