基于環境樣品有機物分析預處理技術研究進展

嘉昕

摘要：我國社會發展水平在經濟快速增長的帶動下，呈現出不斷上漲的勢態，人們在溫飽問題得到解決以后，逐漸對環境問題越來越重視。如何解決環境污染問題，是人們重點關注的內容。在解決環境污染問題中，關于自然環境取樣，進行有機物分析預處理，對環境治理具有不可替代的作用。所以繼續研究相關技術，使其自身具有的優勢越來越明顯，為我國環境保護事業做出突出的貢獻。

關鍵詞：環境樣品;有機物;分析預處理;

引言：對于環境污染物而言，具有分布范圍廣泛、殘留濃度較低、干擾物質較多、污染物質組成比較復雜，被機體和共存物的變化影響比較大，整體情況處于痕裂狀態。將這些環境污染物樣品，通過有機物分析技術，進行預處理，能夠準確選擇處理方法，將污染物含量降到最低。因此，本文針對環境樣品有機物分析預處理技術，展開詳細的分析，為我國環境保護能力的提高奠定堅實的基礎。

一、超臨界流體萃取技術

在環境樣品有機物分析預處理技術中，有一種能對被污染的土壤進行修復的技術，超臨界流體萃取技術。該項技術主要是將流體在超臨界條件下狀態作為萃取劑，將氣態污染物、固態污染物、液態污染物中的成分提取出來，等待檢測。是一種能夠實現預期分離的手段。當流體在超臨界條件下，是一種存在于氣態和固態之間的物質。具有粘滯性低、擴散性比較高、溶解度較高的特點。該項技術萃取的效果比較全面，僅僅經過幾小時甚至幾分鐘的時間，就能將污染物樣品提取出來。同時，后期處理模式簡單容易操作，不會造成再次污染，能夠與各種儀器連接使用，檢測效果精準。水、丙烷、丙烯、乙烯、N2O、NH3、CO2等都可以作為該項技術的流體，這其中，CO2具有較低極性。對非極性有機物和低極性有機物的萃取效果明顯，用N2O或NH3對極性比較大的有機物進行萃取。與此同時，還能將水、甲苯、甲醇等改性劑，添加到體系中，能夠提高極性樣品的溶解能力。如圖一所示，超臨界流體萃取技術萃取分離出部分環境樣品中的有機物。

通過運用超臨界流體萃取技術，能夠將汽車尾氣中的多環芳烴、苯、烷烴、煙草中的尼古丁、燃燒木材產生的香草醛9-芴酮、鄰甲氧基苯酚等物質分離出來，還能對土壤農藥殘留和土壤油品污染進行萃取分離。同時，該項技術對椰干中的豆粕含量和椰油含量進行測量，所花費時間只有十分鐘，其他技術所用時間在一小時以上。在對耀斑坑土進行石油烴去除的過程中，運用超臨界流體萃取技術以后，土壤顏色會變淺、顆粒狀態明顯、土質會變得干燥，是一種比較有發展前景的技術。

二、固相微量萃取技術

在環境樣品有機物分析預處理技術中，有一種能夠提高萃取效果的技術，固相微量萃取技術。固相微量萃取儀器作為該項技術主要發揮作用設備，是將具有固定相作用的熔融石英纖維涂抹在固相微量萃取器上，將其安裝在微量注射器中，并通過不銹鋼管進行連接，組成的儀器設備。固定相選擇根據待檢測物質的不同而變化。當等待檢測物質為具有比較小揮發性的芳香烴、氯化烴等物質時，固定相應該選擇具有非極性特點的聚二甲基硅烷。等待檢測的物質為具有半揮發性的極性化合物時，固定相應該選擇具有極性特點的聚丙烯酸酯。固相微量萃取技術根據萃取模式的不同，在濃度固定的情況下，可以分為在等待檢測的樣品頂空中，插入萃取器的頂空式固相微量萃取技術，和在等待檢測樣品中直接插入萃取器的侵入式固相微量萃取技術。具體內容，如圖二所示

固相微量萃取技術相比較于傳統的環境樣品有機物分析預處理技術而言，具有更多優點，比如，萃取效率比較高、操作方法簡單、萃取用時比較短、能夠避免再次污染、對樣品的破壞程度降低。

三、吹掃-捕集法

對具有比較明顯揮發性的環境樣品有機物進行分析預處理時，運用吹掃-捕集法，能夠提高處理效果。該項技術作用原理是，利用具有揮發性有機化合物，能夠在水相以及水相上方位置呈現出平衡狀態的特點，通過惰性氣體的不溶于其他物質的性質，將具有揮發性的有機化合物進行分離，帶入到捕集器中。通過惰性氣體的脫附功能和吸附功能，將具有揮發性的有機化合物展開富集，在此過程中，熱解吸進樣技術通常為主要使用具有揮發性有機化合物技術。也就是在熱解吸裝置中，放入等待采樣物質，直接與GC連接。當對裝置施加額外溫度時，吸附物會釋放出大量的VOCS，并與其他氣體一同被吸附到GC中，展開分離。這種方法由于溫度上升較快，設備最終溫度會比較高，從而具備較快的分離速度，能夠快速進入到色譜柱的原始樣品路徑較少，分離效果就會越好。在此過程中要注意，吸附時間不宜過長，主要根據等待檢測樣品的性質和吸附劑的作用而定。當進行一次解吸時，如果吸附時間過長，會導致能夠進入到色譜柱的原始樣品路徑逐漸增加，分離效果就會降低。通過將冷阱裝置安置在色譜柱與樣品吸附管之間，當吸附管對等待檢測樣品進行解吸時，冷阱會對等待檢測的樣品進行搜集，此時，通過將冷阱進行快速升溫，VOCS與其他氣體一同被吸附到GC中，展開分離。由于冷阱具有比較小的吸附性，對等待檢測的樣品進行阻礙保留時，主要依靠迅速降溫冷凍。這種方法，不僅能夠有效降低了吸附管對等待檢測的樣品進行吸附的時間，而且還能夠使進入到色譜柱的原始樣品路徑就比較少。由于二次熱解吸裝置的分離速度比較快、得到的數據比較準確，不需要有機、有毒溶劑的輔助，因此二次熱解吸裝置是目前使用比較廣泛的技術。吹掃-捕集法，能夠將環境樣品中的具有揮發性和半揮發性的有機化合物進行分析，同時，還能分析有機化合物的金屬狀態。與此同時，對無鉛汽油添加劑中具有的甲基叔丁基醚進行測定時，可以將火焰離子化檢測器與MSD檢測器結合到一起使用。經過大量的實踐研究發現，利用吹掃捕集-氣相色譜-質譜法，可以對水中九種具有揮發性的有機物進行測定。

結束語：綜上所述，根據以上對環境樣品有機物分析預處理技術，展開的詳細分析，我們能夠知道，對環境污染物的樣品中含有的有機物，在處理之前，進行分析和預處理，能夠有效的提高環境樣品的分析速度和靈敏度。針對不同的污染物質，運用不同的處理手段，不僅節省了成本，同時提高了工作效率，特別是在大氣環境監測、土壤環境監測以及水環境監測中，更是起著非常重要的作用。從而成為了環境監測中重要的手段。大力發展環境樣品有機物分析預處理技術，為我國環保事業整體水平的提高提供積極的動力。

參考文獻：

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（作者單位：湖北省襄陽市環境保護監測站）