水質中有機物監測前處理技術

董鳳娟

摘 要：水質中有機物具有種類繁多，毒性大，含量小的特點，直接監測水質中有機物具有較大的困難。前處理技術是水質有機物監測中的重要環節，為水質中有機物的監測提供條件。本文介紹了水質中有機物監測常用的前處理技術及未來發展趨勢。

關鍵詞：水質中的有機物;前處理技術;監測

1 引言

有機污染物根據沸點高低可分為揮發性有機物（VOCS）和半揮發性有機物（SVOCS）。揮發性有機物是指沸點范圍在50℃-260℃之間，室溫下飽和蒸汽壓超過133.31Pa 的一類化合物;半揮發性有機物（SVOCS）是指一類沸點在 170℃～350 ℃，蒸汽壓在 13.3～10.5Pa 的有機污染物[1，2，3]。環境中VOCS和SVOCS種類繁多，毒性大，是影響水質的重要污染物，我國地表水水質標準GB3838-2002[4]已將其列為重要控制指標。揮發性有機物和半揮發性有機物在水體中含量較小，直接分析監測存在一定的難度，為提高監測方法的靈敏度和準確度，提取、富集等前處理技術在水質有機物的監測中顯得尤為重要。本文主要介紹了水質中揮發性有機物和半揮發性有機物的主要前處理技術及適用情況，并對未來發展趨勢進行了展望。

2常用前處理技術

2.1 液液萃取技術

液液萃取技術是利用被測物質在水體與疏水有機體系中的分配比不同而實現的一種分離富集技術，常用的萃取劑有二氯甲烷、正己烷、苯、乙酸乙酯等。根據物質的相似相容原理，選擇合適的萃取劑。液液萃取技術是一種傳統技術，多用于水體中半揮發性有機物的前處理。我國環境監測標準中，液相色譜法和氣相色譜法測定水質半揮發性有機物多采用液液萃取技術，液液萃取技術操作復雜，回收率偏低，近年來出現了微波輔助-液液萃取[5]、液膜萃取[6]等新興技術，對液液萃取進行了改進和提高。

2.2頂空技術

頂空技術，即靜態頂空，是將樣品加入到一封閉體系中，在一定溫度下達到氣液平衡后，用氣密性注射器抽取位于液體上方空間的被測組分，注入到進樣系統中進行測試的一種進樣技術。頂空技術適用于水中揮發性有機物的前處理，該技術對水樣較臟的樣品前處理占有優勢。與頂空設備常聯用的設備為氣相色譜儀、氣相色譜-質譜聯用儀。張靜云等[7]采用頂空-氣相色譜法測定了飲用水中的18項有機物。普學偉等[8]采用頂空-氣相色譜-質譜聯用法測定了水中的25項揮發性有機物，回收率在75.1%-109%之間。關昕[9]采用靜態頂空-氣質聯用法測定了企業水環境中丙烯酸丁酯殘留量，回收率達到了85.7%-94.6%之間，線性相關系數為0.9998，線性良好。

2.3吹掃捕集技術

吹掃捕集，也稱動態頂空，是將氮氣或氦氣等惰性氣體通過樣品，不斷吹掃出樣品中的揮發性有機物，吹脫出的有機物被捕集阱吸附富集，吹掃結束后，迅速加熱捕集阱，有機物從捕集阱上脫附下來，引入氣相色譜系統的一種富集方法，該方法可將水中的絕大部分有機物吹脫處理，具有較高的靈敏度，其檢出限比靜態頂空可低10-100倍[10，11]。近年來，吹掃捕集技術和氣相色譜-質譜聯用儀應有較多。馬小杰[10]、普學偉[12]王麗[13]等采用吹掃捕集與氣相色譜-質譜聯用儀聯用技術同時測定了水中的二十幾項有機物，取得了較理想的結果。

2.4固相萃取技術

固相萃取技術是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸，達到分離和富集目標化合物的目的。固相萃取洗脫液一般經過干燥濃縮后引入色譜系統。固相萃取適用于水中半揮發性有機物的前處理。克服了液液萃取使用大量有機溶劑的缺點，能夠實現自動化，近年來，在實驗室應用越來越廣泛。劉敏[14]采用固相萃取–GC–MS 法測定了水中四氯聯苯，檢出限達到了0.002-0.003ug/L，加標回收率在90.9%-95.4%之間。該法具有較低的檢出限及較高的加標回收率。

2.5固相微萃取技術

固相微萃取是一種新型技術，集采集和濃縮于一體，不使用有機溶劑即可實現樣品的富集。在注射器針頭部位涂上一層固定液，然后將其直接置于液體樣品中或固體、液體的頂上空間，待萃取和濃縮有機物后，直接將注射器插入進樣口并加熱，熱脫附后被測組分進入檢測系統。同時適用于水中揮發性及半揮發有機物的采集富集。張潛等[15]采用自動固相微萃取-氣相色譜/質譜法快速篩查飲水中45種揮發性和半揮發性有機物，得到了較低的檢出限，該方法簡便、檢出限低，能夠實現多種揮發性有機物及半揮發性有機物的同時監測。

3 結論與展望

水中有機物種類繁多，含量較少，極性不盡相同，選擇合適的前處理技術，對水中有機物的監測尤為重要，隨著技術的不斷發展，樣品的前處理技術不斷創新。液液萃取及固相萃取技術多用于水中半揮發性有機物的監測，液液萃取成本低，但操作繁瑣，固相萃取技術易于實現自動化，具有較高的回收率。頂空技術和吹掃捕集技術適用于水中揮發性有機物的富集處理。頂空設備相對簡單，對較臟及含量較高的樣品處理占有優勢。吹掃捕集技術具有較高的靈敏度，適用于含量較低的水樣的富集處理。固相微萃取技術實現了樣品采集富集于一體，能夠實現揮發性有機物及半揮發性有機物同時采集富集，在未來有機物的前處理中有廣泛的應用空間，實現前處理技術自動化、提高富集效率、與檢測儀器聯用，是未來水中有機物前處理技術發展的必然趨勢。

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