快速溶劑萃取技術在水環境監測中的應用及其意義

【摘要】當前基于各種因素的影響，水環境污染日漸嚴峻。水質污染主要分為無機物污染、有機物污染，后者可細化為耗氧有機物污染與痕量有害有機物污染，而日趨增多的有機物污染，威脅著人類身心健康，因此必須加強水環境監測。在監測分析中的關鍵環節便是樣品預處理，快速溶劑萃取技術與其他方法相比，具有快速、高效、便捷等優點。本文闡述了快速溶劑萃取技術在水環境監測前處理中的優點，對快速溶劑萃取技術在水環境監測中的應用及其意義進行了論述分析。

【關鍵詞】快速溶劑萃取技術；水環境監測；前處理；優點；應用；意義

水環境中污染物主要以沉積物形式存在，并且在水與底泥間遷移轉化，為了有效保護水環境，應對沉積物展開全面、科學與合理監測，在此基礎上，以此保證水體污染治理效果與成效。根據有機污染物的特點，主要檢測手段有樣品預處理與設備儀器檢測。

1、快速溶劑萃取技術在水環境監測前處理中的優點

水環境中有機物具有一定的特殊性，如：揮發性、溶解性與穩定性，在對其樣品進行預處理時，可選用液固萃取方法，即利用有機物在不同溶劑中溶解度不同，將待測有機物提取出來，傳統的方法主要有索氏提取，以及后來進一步發展起來的自動索氏提取、超聲萃取、微波萃取、超臨界萃取等，但有機溶劑的用量仍然偏多，萃取時間較長，萃取效率不夠高。并且水環境監測具有采樣點多、樣品數量大、時效性強等特點，需要一些應急監測措施，上述前處理方法不能滿足水環境監測的需要。近年來發展的全前處理方法——快速溶劑萃取法，是一種在提高溫度和壓力的條件下，用于萃取固體物質中有機物的自動化方法，與前幾種方法相比，其突出的優點是有機溶劑用量少、快速、回收率高，該法是解決水環境中底泥、土壤等固相物質中揮發性、半揮發性和持久性有機物分析、監測的有效方法。

2、快速溶劑萃取技術在水環境監測中的應用分析

2.1 快速溶劑萃取技術的原理

快速溶劑萃取技術以溶質在不同溶劑中的不同溶解度為依據，通過快速溶劑萃取儀與適合的溶劑，在高溫、高壓環境下，快速、有效萃取樣品中的有機物。溶質受高溫度及高壓強的影響，向正反方向進行，使解吸與溶解動力速度、溶劑沸點均大幅度提高，此后分析物可從基質中快速解析，并且可迅速進入溶劑，進而保證了萃取速率。該儀器的答應溫度范圍：50℃-200℃。常規使用的溫度范圍75℃～125℃，對于環境中一般污染物常用溫度100℃。在高壓下加熱，高溫的時間一般少于10min，實驗證實熱降解不甚明顯，可用于樣品中易揮發組分的萃取。增加壓力。液體的沸點一般隨壓力的升高而提高，增加壓力使溶劑在高溫下仍保持液態，并快速布滿萃取池，液體對溶質的溶解能力遠大于氣體對溶質的溶解能力，提高了萃取效率，并保證易揮發性物質不揮發，增加了系統的安全性。該儀器的答應壓力范圍：，常規使用壓力一般保持在1500psi。多次循環。根據分析化學中少量多次的萃取原則，在萃取過程中利用新鮮溶劑的多次靜態循環，最大限度的接近動態循環，提高萃取效率。

2.2 快速溶劑萃取技術應用的分析

（1）樣品的預備。含水樣品會降低萃取效率，萃取前需通過自然風干或加入干燥劑進行干燥，但不要使用硫酸鈉，在高溫下會凝聚。樣品顆粒的表面積越大，萃取的效率越高，萃取前需研磨顆粒粒徑小于0.5mm，聚合體樣品最好在低溫，例如液態氮保持低溫狀態下，通過加入添加劑后進行研磨。在萃取時要加入分散劑，例如顆粒較細的海砂或硅藻土，提高萃取效率。（2）合理選擇萃取劑。合理選擇萃取劑對于有效地萃取目標化合物有著重要的作用。除強酸外，有機試劑、水和緩沖溶劑均可用于ase，根據相似相溶原理，萃取劑的極性應接近目標化合物。不同極性溶劑的混合物可適用于多類型化合物的萃取。（3）快速溶劑萃取技術的特點。溶劑被泵入填充有樣品的萃取池，加溫、加壓，數分鐘后，萃取物從加熱的萃取池中輸送到收集瓶中，經凈化、脫水、濃縮處理，供色譜分析用。ase有機溶劑用量少，10g樣品只需15ml溶劑；快速萃取，完成一次萃取全過程的時間一般需15min；基體影響小，對不同基體可用相同的萃取條件；萃取效率高，選擇性好，已進入美國epa標準方法，標準方法編號3545；便于方法的開發和發展，已成熟的溶劑萃取方法都可用于加速溶劑萃取法的開發利用；使用方便、安全性好，可達到12個樣品連續自動萃取，全程自動化。

2.3適用范圍。ase可用于底泥等固體物質中酸性、堿性和中性物質的萃取，尤其對水環境中的有機氯和有機膦農藥、氯代除草劑、多氯聯苯類物質、二惡英、多氯二苯呋喃，總石油烴、柴油和廢油等的萃取十分有效。

3、ase在水環境監測中的意義

ase技術的高效萃取性能及其儀器高度自動化的完美結合大大改善了環境污染物監測工作質量和效率，對實現環境監測的現代化有重要的現實意義。ase是近年來發展的現代化萃取技術，由于其突出的優點，已受到環境污染監測工的極大關注。ase技術在處理底泥等固相物質中具有強大的優勢，但仍具有其局限性，它不適于水中有機污染物的監測，因此在水環境監測中應進一步提高水中有機物監測技術水平。水中揮發性有機污染物監測也應改變傳統的頂空氣相色譜法，發展吹掃捕集氣相色譜法；對于水中半揮發和難揮發、難降解有機物的監測，應發展固相萃取技術，促進水中有機污染物監測現代化技術的發展。在水環境監測中，應系統地發展吹掃捕集、固相萃取、快速溶劑萃取技術，這三種前處理技術的結合可對水環境中有機污染物進行較完整的處理，再與色譜技術的聯合使用，即可較全面地監測水環境有機污染狀況，為進行污染趨勢分析及研究控制對策提供可靠、全面的科學依據，從而促進水利現代化的可持續發展。

結束語

綜上所述，快速溶劑萃取技術是固體物質中污染物監測的一種樣品前處理技術，其以溶質在不同溶劑中各異的溶解度為依據，借助快速溶劑萃取儀，在高溫、高壓條件下，選取最優溶劑，以此保證了監測的高效性與快速性。

參考文獻：

[1]王麗媛，周靈輝.快速溶劑萃取技術在環境監測中的應用[J].黑龍江環境通報，2011（04）

[2]盧守舟.水環境監測中現代化萃取技術的應用[J].環境科學導刊，2013（02）

[3]葉玲，楊春燕.ASE在水環境監測中的應用[J].污染防治技術，2015（04）