萃取法在化工行業環境檢測中的應用

王宗南

（重慶維中檢測技術有限公司，重慶 401120）

近年來，我國各行業企業對化工產品的需求力度不斷加大，使化工行業得到了快速發展，對促進社會生產與經濟發展具有重要作用。目前很多化工企業一度追求高額的經濟效益，而忽視了對環境生態系統的保護，尤其是對生產過程中產生的廢氣、廢水未經過有效處理就直接進行排放，這會帶來嚴重的突發性污染問題，不僅會對自然生態系統的穩定運行造成破壞，還會嚴重威脅人們的身體健康，從而影響社會的和諧穩定發展。采用萃取技術可以快速、準確地檢測出化工生產過程中是否存在排放物超標的問題，因萃取技術的檢測效果好、效率高，所以被廣泛應用在化工環境檢測方面，為化工行業的環境檢測及其問題治理提供了有效的數據支持和方案參考。

1 簡析萃取技術

1.1 快速溶劑萃取技術

快速溶劑萃取技術是指將污染物和溶劑加入萃取池中，在高壓、高溫的環境下，利用一定的化學原理，不斷增加萃取儀中的壓強和溫度，提高溶劑沸點，使溶質朝著正方向移動，快速地將檢測物質從基質中提取出來，然后重復循環多次進行萃取，使其快速融入溶劑中，就能夠通過產生的反應檢測出被檢測物質的含量，對比國家相關物質的排放標準，就可以明確檢測物質含量是否超標，是否可以進行排放。

常規化工行業污染物的檢測溫度是在5～120℃，溫度越高，溶質在基質中的反應越強烈，溶解速度就越快；通常情況下，10g 樣品需要15mL 溶劑，加熱時間在15min 左右。該技術所需的有機溶液量較少、回收程度高，且反應速度快、效率高，外加萃取工藝流程更加簡便，因此被廣泛地應用在化工行業的環境檢測中。但需要注意：污染物樣品一定要處于干燥狀態，否則就需要先經過風干處理；沉淀物的顆粒越大溶解速度越慢，因此，需要經過一定的研磨處理，使粒徑小于0.5mm；不同溶劑的溶解時間和溶解效率不一致，需要根據污染物的性質選擇合適的溶劑，通常選用硝酸鹽、鹽酸等強酸溶劑。

1.2 分散液-液微萃取技術

分散液-液微萃取技術是通過對污染樣品和含有萃取劑的分散劑的不同分配系數進行檢測分析。通過將一定體積被檢測物的水樣放到離心試管中，使用注射器將含有萃取劑的分散劑快速注入其中，然后通過震蕩將形成的非乳濁液和分析物進行大面積接觸，被檢測物會快速由水相朝著有機相移動，并且達到平衡。經過離心作用，水相中含有萃取劑的會分散沉淀到試管底部，通過微量進樣器采集，將得到的萃取劑放入分析儀器進行檢測，可以得到相對準確的檢測結果。

該技術具有富集速度快、倍數高、操作簡單等優點，可以提高萃取效率、縮短檢測時間，常被用在化工行業環境應急檢測中，如硝基苯類、多環芳烴、氯酚類、氯苯類等污染物檢測中。由于選用的萃取劑密度必須大于水的密度，可選萃取劑的范圍相對較窄，通過改進離心管，可以適當增加萃取劑的選擇范圍。

1.3 固相萃取技術

固相萃取技術包含三種萃取技術。其中膜萃取技術是用滲透膜保護萃取頭，將其插入被污染物樣品中進行萃取，用來檢測非揮發性有機污染物；頂空萃取是在固態或者水體基質中，消除基質和背景吸收的影響，縮短平衡時間，延長萃取頭的使用壽命；直接萃取技術被用在干凈的水體基質和空氣中，該技術和電泳、色譜等高效分離檢測方式聯合使用，具有自動化、萃取時間快、效率高、不需要溶劑等優點，被廣泛應用在化工行業的環境檢測中。

1.4 超臨界二氧化碳萃取技術

超臨界二氧化碳萃取技術作為一種新型的萃取技術，具有檢測效率高、操作簡單方便、檢測速度快等優點。但是其對儀器設備和環境的要求較高，通常被用在固體化工廢棄物的處理中，在化工行業的環境檢測中應用有限。

2 萃取法在化工行業環境檢測中的應用

2.1 對土壤環境的檢測

在化工行業的生產過程中，通過使用蒸餾塔、儲氣儲液罐等設備，經過一定的物理和化學提取，伴隨著舊物質的分解和新物質的生產，會產生一定的多環芳香烴和其他的有害物質。其具有持久性、潛伏性等特點，前期泄漏量較少，傳統的檢測儀器不能精準測量甚至檢測不出來，通過萃取技術，如浸液提取法、頂空法等，可以全面分析周圍土壤中的物質含量，從而可以準確判斷容器是否存在泄漏。

2.2 對水環境的檢測

化工生產過程中需要使用大量的水資源作為原材料，還需要對各類儀器進行清洗，同時產生的污染物和廢水不經處理直接排入大自然中，通過滲透土壤進入地下水位或者江河湖泊中，就會給自然生態系統的食物鏈帶來破壞，經過富集作用，最終會影響到人們的生命安全。廢水因加工對象的不同，使用的工藝不同，產生的污染物不同，使用的檢測手段也就不同，利用固相檢測，采用固體吸附劑將目標物質與原溶劑進行分離，具有減少有機溶劑用量、重復性高、操作簡單、效率高的優點，在實驗室的預處理中經常被使用。

2.3 對大氣環境的檢測

廢氣的直接排放不僅會污染大氣，影響人們的身體健康，誘發癌變、器官損壞等，還會導致易燃易爆事故的發生，在化工行業一般采用大氣樣品收集的方式，除了對廢氣進行定性檢測之外，還需要定量分析大氣中污染物的含量。如使用固相萃取小柱，吸附相應的化學物質，結合四項指標，來進行定量分析，具有樣品收集簡單、使用費用低、適用性廣泛等特點，且儀器便于攜帶，環境適應性高，可以滿足惡劣環境檢測和應急檢測的需求。

3 萃取法在化工行業環境檢測中存在的問題

3.1 企業投入成本較少，設施設備比較落后

由于化工行業的生產規模較大，涉及到多種設施設備的使用，且采用的多是大型設備，各種車間不同生產要求的設備種類、功能和操作技術都不盡相同，且對能源的消耗巨大。在化學工業生產過程中會產生大量的廢氣、廢水、噪聲和垃圾污染，這些污染物經過相應的萃取技術檢測之后，可以便于相關部門采取有效措施進行合乎規格的處理再排放，有效降低對環境的污染。但很多企業為了節約成本，采用的技術和設備都比較落后，無法滿足當前相關環保制度規定的廢棄物處理要求，部分企業的廢棄物達不到排放標準就直接排放到自然系統，超過了生態系統的凈化能力，就會破壞生態平衡。

3.2 工作人員素質較低

由于化工行業的生產活動現場涉及到多種大型設備的使用，部分操作人員自身的實踐操作技術水平有限，相關部門又忽視對其專業能力的培養，缺乏同行業員工之間的溝通與交流，致使很多萃取技術人員的操作方法不規范，實際動手能力較差，平時對檢測設備的維護、保養不到位，使得儀器設備的精準度發生變化，影響測量的準確性。當萃取法檢測設備出現問題時，不能及時診斷故障發生的原因，也就無法采取有效措施來進行維修，只能聯系廠家安排專業人士來進行檢測，影響化工企業生產的工作進度，從而使化工企業的整體效益被降低。

3.3 化工行業的環境檢測管理機制不完善

目前化工行業管理人員的管理意識淡薄，不重視環境檢測管理機制的制定與管理，過度重視化工生產帶來的經濟效益，忽視環境保護問題，沒有建立合理、有效、科學的生產管理制度。因其自身管理制度不完善，導致生產活動現場混亂，各部門人員不能明確自身的崗位職責，很難發揮出管理制度的監督效用。

4 提高萃取法在化工行業環境檢測的優化措施

4.1 提高對環境檢測的投入力度

企業要定期培養人們的環境保護理念，將綠色生態可持續發展理念與化工行業的生產活動相結合，綜合運用多學科的思想觀念和管理方法，重視生產過程的環境檢測。加大對各種萃取設備的投入力度，完善萃取技術，對生產過程產生的各種垃圾、廢氣、廢水等污染物進行及時的處理，避免因人為因素造成生態環境惡化，以促進化工行業的健康可持續發展。

4.2 培養工作人員的綜合素質

在人才招聘時，要提高招聘要求和檢測人員的薪資待遇，吸引更多的工作者加入化工行業環境檢測的工作中來，對求職者的工作經歷、工作時間、具備的專業知識和素養進行嚴格審查，擇優錄取有相應萃取設備操作經驗、化工行業生產經驗的人才。定期組織相關人員進行安全教育學習和專業技能培訓，要對化工行業生產過程的整體流程規劃、安全管理措施、萃取設備維護保養、萃取技術操作等進行全面的了解，嚴格審核環境檢測技術，根據現場實際情況培訓萃取技術的操作方案，合理配置相關資源，保證化工行業廢棄物的排放達標。

4.3 利用信息管理平臺科學檢測

在化工行業的生產過程中，相關的管理人員需要對整個化工生產過程的施工技術、施工安全管理措施等進行全面把控。建立合適的、完善的、有效的現場信息化管理平臺，動態監測化工企業周邊的環境質量，組織、協調各部門之間工作的開展，合理分配工作任務，做到“權責統一”。采用多元化的管理模式，增強檢測過程的靈活性，根據萃取技術檢測反饋得到的數據信息，企業可以采取相應的處理措施，優先治理重污染地區，提高環境治理的效率。

4.4 建立健全監督管理體制

政府各管理部門要做好相關的預防措施，制定相應的環保管理條例，加大環保檢查力度，重視監督化工企業的操作規范，對化工生產過程中存在的不合理行為，及時叫停并要求企業進行整改；可以制定一定的福利政策，適當減免企業污染治理的費用，和企業攜手一起加強生態環境的保護、治理力度。企業在生產過程中，要建立完善的環保管理體系，重視環境檢測技術的投入，設置適當的獎懲制度，創新污染治理技術，確保廢棄物達到規定排放標準時再排放，重視生態環境的保護，明確綠水青山就是金山銀山，促進化工企業的可持續發展。

5 結語

綜上所述，通過建立健全監督管理機制，提高對環境檢測的投入力度，提高相關人員的專業素質，根據化工生產的實際情況選擇合適的萃取方案和儀器設備來進行環境檢測，可以提高環境檢測的有效性和精確度。建立動態的信息管理平臺，實施多元化的現場管理模式，實時檢測化工企業周邊的環境情況，能夠提高化工生產的工作標準化、科學化、規范化，保證周邊居民和員工的生命安全，保護生態環境，推動化工行業朝著可持續化的方向發展。