有機分析化學在環境監測中的應用

姚靜 遼寧標普檢測技術有限公司 徐志偉 遼寧通正檢測有限公司

一、引言

有機分析化學在環境監測分析中具有十分重要的作用，可以對有機物污染物進行的定量和定性分析。環境監測中的定性分析主要用于鑒別未知物，定量分析可分析物質的濃度，含量；二者相互補充、相輔相成，使對污染物的分析更加科學，準確。

二、有機分析在水質監測中的應用

水質環境監測中，有機污染物是重要的監測對象，主要檢測分析方法有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法等。氣相色譜法主要利用各組分在固定相和流動相之間的分配系數的差別對有機物進行分離，分離后通過外標法繪制曲線，定量分析污染物的含量。液相色譜法主要是基于各組分對固定相和流動相親和力的差別分離混合物，外標法定量分析。氣相色譜-質譜聯用法是氣相色譜法和質譜法聯用方法，氣相色譜對有機物具有有效的分離，質譜則是準確鑒定化合物的有效手段，可以用于定性分離測定復雜的混合物。主要應用以上測定的污染物有三氯甲烷、四氯化碳、三溴甲烷、二氯甲烷、苯等揮發性有機化合物（常溫下，沸點50℃至260℃的各種有機化合物）；氯苯、三氯苯、苯胺、三氯酚等半揮發性有機物（常溫下，沸點170℃至350℃的各種有機化合物），有機氯農藥、有機磷農藥等。

水質樣品可通過吹掃捕集、頂空進樣、液液萃取等前處理后，進入氣相色譜、液相色譜、氣相色譜-質譜等進行定性、定量分析，確定有機污染物的性質和濃度，有效控制有機污染物的排放，減輕環境污染。

三、有機分析在土壤監測中的應用

我國土壤環境部分地區污染較為嚴重，國家制定了土壤環境質量標準，以保證農產品質量和人居環境安全為出發點，堅持預防為主、保護優先、風險管控。對污染物指標和濃度進行風險管控。其中，有機污染物為重要指標。建設用地土壤污染風險管控標準內45 項基本項目中包含27 種揮發性有機物，11 項半揮發性有機物；其他項目中包含4 項揮發性有機物，10 項半揮發性有機物，14 項有機農藥類，4 項多氯聯苯、多溴聯苯和二噁英類，1 項石油烴類。農用地土壤污染風險管控標準內其他項目考漢3 項有機污染物。有機污染物的測定分析方法主要使用氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質譜法等。揮發性有機物的檢測主要是將土壤樣品中的揮發性有機物通過吹掃捕集進樣器富集與捕集管中，在將捕集管加熱反吹出來，被熱脫附出的有機物進入氣相色譜分離，用質譜檢測器檢測，質譜檢測器根據保留時間、特征離子、總離子流色譜圖等進行定性，內標法定量。

四、有機分析在環境空氣和廢氣監測中的應用

空氣污染是我國近年環境污染治理的主要方向，空氣污染物中有機污染物占主要部分，分析有機污染物一般采取有機分析等方法。揮發性有機物監測為環境空氣和廢氣監測的重點。目前我國揮發性有機物實驗室的監測方法主要有固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法、罐采樣/氣相色譜-質譜法、熱解析/氣相色譜法、溶劑解析/氣相色譜法等。固相吸附-熱脫附主要是選擇填充了吸附劑的吸附管直接采集污染物中的揮發性有機物，再將吸附管內的揮發性有機物解析出來，吸附劑一般選擇比表面積大、孔隙率高、吸附容量大、吸附選擇性強、有足夠的機械強度、熱穩定性和化學穩定性好，易于再生和活化，常用的吸附劑包括GDX501、GDX101 或GDX201，可以選擇單一的一種或者幾種混合使用，適用于不同的揮發性有機物。罐采樣的方式，不銹鋼罐內壁經過惰性化處理后能檢測碳含量低的揮發性有機物和較低含量的揮發性有機物，減少的采樣容器的吸附，次方法可用于分析環境空氣中丙烯、丙酮等67 種揮發性有機物。氣相色譜質譜法對于分析有機污染物有很大的優勢，可以通過全掃描的模式進行，以目標物的保留時間、輔助定性離子和定量離子間的豐度比與標準中目標物對比來定性，也可以選擇譜圖庫搜索對揮發性有機物定性。質譜法測定多種有機物有限選擇內標法定量，以純物質的量為標準，對比測定待測組分的含量，內標法的測定結果較為準確，可以在一定程度上消除操作條件的影響，也可以抵消進樣體積，流動相，檢測器等影響。

除了色譜法可以分析有機污染物外，分光光度法也可以分析一下常見的有機污染物，例如：甲醛、苯胺類、硝基苯類等。甲醛官能團中的羰基可以和乙酰丙酮、酚試劑等作用能夠發生顯色反應，從而根據顯色反應的吸光度測定物質的含量；苯胺類中的官能團能夠與亞硝酸鈉發生重氮化反應后與鹽酸萘乙二胺偶合生成紫紅色的化合物，通過分光光度法定量分析；硝基苯類化合經過由鋅粉反應還原成苯胺，在進行測定。分光光度法的分析原理是對特征官能團的反應，不具有特異性，對一類化合物的均可使用檢測。

五、有機分析在其他領域監測中的應用

環境檢測領域除了上述水質、土壤、環境空氣和廢氣，還有固體廢物、海水、海洋沉積物等領域。此部分有機物污染物分析涉及分析方法有（紫外）可見風光光度法、色譜法、質譜法等分析方法，對特征功能團或者單一物質進行定量分析，從而控制污染物的排放量，減輕環境污染。

六、結束語

綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，工業和農業也得到較為成熟的建設，極大提高了人們的生活水平。環境污染是重中之重，我國也制定了很多有機化學污染物的分析方法，用于測定污染物性質，污染物含量，主要的分析方法側重于色譜/質譜的方法，此類方法靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，質譜法既能定量又能定性，應用范圍較廣。