分析水監測中有機污染物的檢測技術應用

文-劉太平 山西原平環境監測站

當前，工業發展水平不斷提高，我國的水環境質量也在不斷下滑。有機污染物環境監測也成為了人們關注的焦點。國際性的會議當中已經對十二種有機物限制或禁止使用。故此相關人員應采取有效措施加大環境調查力度，特別是在發展中國家，更應重視環境調查工作，禁止出口受農藥和有毒有害物質污染的食品。

1 水環境的檢測現狀及發展

1.1 水資源有機物污染的現狀

美國作為研究水資源有機物污染和檢測技術研究最早的國家，政府及相關職能部門重視水環境下有機污染物的監測和分析，早在20世紀中期《清潔水法》就將65類129種有毒污染物列入法案，其中多達114種為有機污染物，明確規定對有機污染物的嚴格檢測，確保水資源環境和經濟工業發展的協調共存關系。此后歐洲等發達國家逐步制定相關的水資源污染物的相關法律法規，細化污染物的種類及危害，確保生命健康安全。同時在水檢測方面，美國最早采用氣相色譜及氣相色譜質譜等高端的檢測儀器對水資源中有機污染物物質進行檢測和數據分析，對于樣品的監測通常以儀器檢測為主要方法，而樣品前處理技術是監測的關鍵。

1.2 有機污染物前處理的現狀

在水資源的早期監測中使用傳統的索式提取方式，隨著科研的深入技術水平的逐步提高，有機物的檢測逐漸使用萃取技術，通常采用微波萃取、超聲萃取等方式。液固萃取屬于有機物前處理常用的方法，將不同溶劑通過有機物具體溶解度的檢測，提取出有代表性的待測有機物。但這種方式存在的問題是由于有機溶劑的用量巨大，相對萃取時間過長，從而影響檢測效率。這就需要在相關的檢測環節使用較多的采樣點和樣品數量，增強檢測的時效性。如果處于應急監測環節采用萃取方式，無法達到水環境檢測高效、經濟的要求，通常情況下改用快速溶劑萃取發提升檢測質量，同時特顯快速和高效的回收率等優勢，使得其在水環境中的底泥、土壤等揮發、半揮發、持久性有機物分析和監測中得到廣泛的關注和應用。

1.3 有機污染物檢測的必要性

人類的生活和生產離不開對水資源的依賴，隨著工業生產的發展，向自然環境中排放的污染物均會直接或間接地接觸到水資源環境，對原有水體中的生物、化學的環境和性質造成直接影響。隨著科技在工業方面的應用和發展，排放污染物的種類和數量激增，對水資源環境承受力造成威脅，使得水環境污染嚴重，反作用于工業化生產和發展的腳步。而對于有機污染物而言，不僅威脅生態平衡，也會對人類的健康和生存造成威脅。水資源的治理和防護已經成為世界性的科研話題。通過水監測了解和掌握水體中有機污染物的種類、數量、成分等，有利于職能部門制定有效的治理措施，同時加強防范工作，準確對監測數據繼進行分析，強化危害性宣傳力度，通過各方面的努力有效減輕水污染程度。

2 水監測有機污染物的常規檢測技術

2.1 吹脫捕集法

吹脫捕集法是將氦氣和氮氣等氣體通入吹托管中與試樣水發生相應的反應，而水中的有機物就會通過氣相轉移吸附在捕集管中，當有機物全部捕齊后立即結束吹脫工作，并對捕集管進行加熱，達到有機物脫附的效果，并將其直接送入氣相色譜儀內。氣相色譜儀內冷柱頭通過進樣方法進行脫附使得有機物發生冷凝和收縮，然后采取快速加熱的方式結束送樣工作。采用這種檢測方式有用量少、操作簡單、溶劑污染小、損失小等優勢，并且相對較低的檢測限適用于微量有機物的分析，在常規檢測中效果明顯，得到的線性相關系數符合檢測標準，但其成本造價相對高昂，影響其在水監測有機物污染物的大面積推廣和使用。

2.2 溶劑萃取法

對于不溶或微溶于水的有機物，在分離的過程中采用溶劑萃取法，使用此方法操作相對簡單，但是在樣品轉移時會造成很大程度的有機物損失。使用溶劑萃取法檢測無機物的關鍵在于溶劑的合理選擇及如何保持溶劑的純度處于合適狀態。在實際操作過程中首選需要對離子強度和溶劑的pH值等參數進行充分的考量，遵循相應的技術原理，首先需要通過提升樣品溫度來增強萃取法對于解析動力的要求，同時需要加快溶劑分子的擴散速度，并降低其粘度已達到其對基體效應的要求，才能確保有機物萃取效率。如果采用增加壓力的方式，才需要溶劑在高溫狀態下保持液態并快速將整個萃取池充滿，才能達到萃取效果。另一方面正在溶質的溶解過程中，液體的溶解能力相比優于氣體，這就要求在提升萃取效率的時候保障系統的安全性，確保易揮發的物質不會產生揮發現象。在無機物化學萃取的過程中需要遵循少量多次循環的原則，整個過程中對于新鮮溶液保障其進行多次靜態循環利用，達到動態循環的效果。

2.3 超臨界流體萃取

隨著科學技術水平的提升，需要新的檢測技術得以發明及應用，超臨界萃取方法相對于其他檢測技術而言具有測量速度快、效果好、使用和操作方面等特點，并且在萃取過程中對于條件的控制相對容易，逐漸在水監測中得到應用。但是其在檢測過程中對于設備的要求相對嚴苛，只能處理固體有機物樣品，在一定條件下能夠達到最佳萃取效率。

2.4 樹脂富集提取法

樹脂富集提取法在固液提取方面較為適用，有回收率高、污染少、吸附力強、可再生等優點，通過芳香族高聚物將離子交換為樹脂。使用的重點在于不同樹脂混合物的選擇，采用合適的樹脂能夠有效控制無機物的流失，提升吸附效果，同時采用純化的樹脂能夠減少資質的污染，注意純化前需要再次蒸餾所選擇的試劑，才能達到最佳檢測效果。

2.5 分光光度法

分光光度法在冶金和環境監測中都有著較為廣泛的應用。這種方法可有效分析某種物質的濃度及物質結構，所以其在水體有機污染物監測的過程中占據著較大的優勢。當前，電子科學、激光和計算機技術在不斷進步，其靈敏度也在不斷提高。且多元配合物顯色系統也在日益完善，而分光光度法在這一背景便可更好地發揮其自身的優勢，使用更加便捷，效率更高，適應性也更強。

在應用這一方法時應測定標準溶液與未知溶液的吸光度，并科學比較二者的吸光度。這里吸光池厚度一致，所以物質的濃度不同，其所產生的吸光度也就不同，而后對比標準液的吸光度就能夠得到對應的濃度值。在測量的過程中還需科學選擇光的波長，這樣既可提高測量的靈敏度，也減少了雜質的干擾。在水質分析中，分光光度法具有科學且高效的優勢，因此也成為了較為常見的檢測方法。

3 檢測技術應用防治

3.1 指標的建立

隨著法律法規的健全，對于水環境中有機污染物的種類和含量有著明確的羅列和規定，但是正在水監測過程中缺乏足夠的指標對其進行證明。我國在水資源污染的監測方面有了明顯的進展，但是由于行業起步較晚同時工作人員素質差距較大等原因，給水資源監測帶來一定的局限性，使得在有機物污染監測和治理方面始終無法達到最佳的效果，這就需要相關職能部門建立和完善檢測指標和標準，為強化防治工作做準備。

3.2 體系的建立

從我國實際水資源監測現狀出發，有機污染物的檢測尚不屬于常規監測體系項目，這就使得水監測有機污染物方面缺乏完善的檢測體系，需要制定符合我國水資源環境情況的操作程序和標準，選用國內自主的有機樣品和化學試劑，通過檢測人員的素質培養，達到我國對于水資源控制的標準和監測程序。

3.3 人員素質的提升

對于我國水資源的監測而言，人員的素質水平和責任感極其重要，直接影響檢測的質量和治理力度，這就需要加強相關人員的專業技能培訓，提升專業業務水平，強化責任感和使命感，通過熟練掌握先進的水資源中有機污染物的檢測設備、充分了解其性能和使用方法等，加強對我國水資源環境的保護。

4 結束語

有機污染物對于水資源環境的破壞，直接威脅人類的生命健康，影響人類的生活素質和水平，做好水監測中有機污染物檢測工作，先進檢測技術的應用，有利于水資源環境的治理，有效推動水利事業的保護和長久發展。