固相微萃取法在環境監測中的應用

呂志軍

（廣東智行環境監測有限公司 廣東肇慶 526000）

引言

在社會整體經濟水平不斷提升的背景下，人們的生活品質逐漸提高，對生活環境也提出了更加嚴格的要求。科學技術的迅猛發展，為監測環境中的污染物質創造了良好的條件。但受到多種因素的影響，大氣及土壤中會進入各種污染物質，雖然其含量較低，但種類非常多元，以往的檢測方法已經難以滿足實際的檢測需要，且處理時間較長，操作繁瑣，會對監測數據的準確性產生不利的影響。科學技術的發展有效促進了固相微萃取法，對于環境監測工作來說，加強該方法的研究具有至關重要的意義。

1 固相微萃取法基本概念及其在環保中的重要作用

1.1 基本概念

固相微萃取法相比于其他監測方法具有較強的特殊性[1]。該技術依托傳統的固相萃取方式展開深度的研發，使傳統固相微萃取的技術特點得到有效的保留，并對傳統技術的不足進行了有效的彌補，順利解析完成一系列的處理工作，其首先以纖維中的吸附劑作為固定相，結合吸收原理萃取目標，全面的分析和監測萃取物質。在該過程中使用的樣品數量非常少，只在監測物選擇方面有著明確的規定，整體操作流程簡單，可以快速完成檢測，并且適用于多種不同的儀器，使得固相微萃取法在多種類型的環境監測工作中都發揮了重要的作用，且準確性及靈敏性都比較高。結合這些特點，相比于一般的樣品處理技術，固相微萃取法可以更好地適應環境現場監測工作的實際需要。

1.2 固相微萃取法在環保中的重要作用

目前人類活動已經對自然環境產生了直接的影響，所以自然開始反作用人類。為了使生態環境更加的美好和健康，人類對環境監測更加關注和重視，通過長時間的監測獲得了準確的數據，對污染源頭有了清晰的了解。通過對污染趨勢的掌握，建立了完善的預警模式。通過采集的標志性數值，對環境質量有客觀性的評價，并提出針對性的措施控制環境污染，也為國家制定相關政策提供準確的依據，為依法監測提供重要的參考。在此過程中，固相微萃取法發揮了十分重要的作用，其存在不僅可以有效提升環境監測工作質量，也可以保證數據的精準性，為環境保護工作的順利實施創造良好的條件，使各項環保措施可以落實到位，為人們營造更加美好的生活環境，使人們的生活質量得到顯著的提升，進一步提高了環境保護的效果。因此，相關人員需要對固相微萃取法展開深入的探索和研究，準確把握這一方法的應用優勢，將其合理應用到不同的領域，以更好地促進各領域發展，全面保護環境。

2 固相微萃取技術的使用現狀

固相微萃取法在檢驗有機物的濃度時所需要的時間非常短，還可以對有機物的形態及分布規律等進行全面的監測，以及時明確環境質量的實際情況，采取合理的措施對污染源進行全面的控制[2]。固相微萃取法目前已經在諸多領域中得到廣泛的應用，可以全面展現固相微萃取技術的先進優勢。

（1）萃取頭涂層涂料的合成是固相微萃取技術的關鍵步驟，而當前只有較少的商品存在涂層，且商品涂層類別比較單一，在對眾多的有機物進行測定時會受到一定的限制，因此對萃取涂層進行分析，特別是對于一些成分比較特殊的涂層進行分析已經非常有必要[3]。只有展開深入的分析和研究，才能更好地發揮這一方法的優勢和作用，有效促進固相微萃取技術的發展。

（2）針對環境監測來說，實驗室分析階段固相微萃取法在具體過程中需要面臨較大的困難，如果測量組分的監測環境與自然界內的環境存在較大的差異性，那么容易揮發的有機物濃度會逐漸降低，因此，室外現場實地測定的準確性與實驗室測量的準確性會存在較大的不同[4]。固相微萃取法發展原位技術已經成為一種趨勢，特別是在野外現場應用該技術開展原位操作，可以對污染物的類別與濃度等有明確的測定。

（3）海水中蘊含著大量的離子有機物，污染物濃度較高，但實際被檢測出來的卻較少，基體狀況會對海水內物質測定產生一定的阻礙，而應用固相微萃取法可以有效解決這些問題，但需要對海洋生態環境進行進一步的分析。只有在對海洋生態環境有所了解的情況下再應用該方法，才能順利完成檢測工作，更好地改善海洋生態環境。

3 固相微萃取法在環境監測中的實際應用

目前，已經在環境監測中廣泛應用了固相微萃取法，其可以在大氣環境、水體環境等方面開展規范性的監測，發揮出重要的作用。

3.1 大氣環境監測

大氣環境會直接影響人們的身體健康，受到大氣污染影響，引發了多種不同類型的疾病，特別是近年來霧霾問題更加嚴重，也使人們對大氣問題更加關注，從而需要采取更加科學的方式全面監測大氣污染物及室內有機污染物[5]。固相微萃取法所具有的檢測效果非常優越，在運用此方法檢測大氣樣品時，可以有效保證樣品的濃度達到規定要求，如此所獲得的分析結果也比較精準。例如氣體混合物是采樣的主要樣品，則濃度標準與氣體濃度會保持統一，所獲取的濃度在一段時間內不會發生明顯的變化，穩定性較強。在采取同時段另一個實驗里所獲取的氣體混合物需要保持相同的濃度。只有確保樣品與這些條件相符合，才能將其作為檢測的主要目標。

為了將固相微萃取法的優勢充分發揮出來，必須嚴格按照相關要求準備樣品。因此，相關人員必須更加重視樣品采集工作，選擇合理的方式采集樣品，確保可以采集真實的樣品，可以有效滿足實際需要。靜態與動態兩種方式都可以采集大氣樣品，但動態取樣的精確度更高，優勢明顯。適當揮發氣體，選擇不同的采樣方式[6]。以靜態取樣方式為例，在分析室中置于萃取涂層，使樣品充滿，再發酵一段時間后獲取與條件相符合的樣品。而如果以動態的方式取樣，為了表現其動態性，則需要利用吹風機，以達到預計的效果。在運動過程中樣品達成萃取涂層，保證獲取到完整的樣品。然而，對于大氣中一些比較特殊的萃取和監測來說，則需要通過衍生化反應，對積極性分析物進行合理的轉換。衍生化反應不僅可以使分配基質層與涂層分配的更加合理，還可以為樣品獲取人員提供多種選擇。

3.2 水體環境監測

水是人們正常生活及各種生產活動順利開展的重要基礎，而在現代不同類型的污染中最為嚴重的就是水源污染，許多地區并沒有充分重視水源污染的治理工作，因此對于人們的日常生活及生產活動來說檢測水源具有非常重要的作用[7]。該萃取方式可以直接萃取污染物，通過分析確定污染物的性質。現代科技的發展，在此方面已經擁有了新型的涂層及聯用操作技術，對固相微萃取法的效果提升進行了全面的優化。在對某一水源進行監測時，需要嚴格遵循科學的萃取方法，將HPLC 自動進樣閥置于內壁鍵合著固相毛細血管的某一段置，利用取樣針作為萃取管，形成創新性的固相微萃取模式。該模式能夠對水源中存在的殺蟲劑進行全面的檢測，萃取時間不超過一分鐘，且萃取準確性極高，有效促進了監測準確性的提升。

3.3 土壤環境監測

實際上，在監測土壤環境的過程中，固相微萃取法并沒有直接使用，而是使用加熱樣品，在頂空位置集中固體發揮出來的化合物質，之后在操作過程中應用頂空法進行萃取。同時，浸取浸提液的方式也得到了有效的使用，在液相之中倒進分析液，之后應用固相微萃取法。在土壤樣品中一般使用第一種方式，有相關研究者對其進行了深入的研究，應用溶膠-凝膠的方式研制出了固相微萃取法探頭，這種操作方式在對土壤樣品進行檢測的過程中發揮了重要的作用，并且能夠將環芳烴萃取出來。這種涂層可以有效抵抗高溫，且使用時間較長，相比于PDMS 固相微萃取法的優勢更加明顯，有效降低檢出限，并且可以重復，回收率較高。與傳統常規的頂空固相微萃取法相比，能夠使吸附過程中的使用時間得到有效的減少。

3.4 固相微萃取技術在環境監測內的應用前景

目前，我國整體科學技術水平不斷提升，有效促進了固相微萃取技術的發展，其存在可以有效滿足環境監測的實際需要，有效促進環境監測水平的穩步提升，擁有非常廣闊的發展前景。這是因為固相微萃取法可以準確萃取涂層采集樣品，而且此涂層在具體應用過程中可以融合不同的儀器，所以適用范圍較廣，非常便利。應用這一技術不需要使用有機溶液，所應用的樣品量比較少，可以反復應用采集到的樣品，為監測人員間開展環境監測工作提供了重要的便利。監測人員通過這一涂層就可以對樣品進行科學的分析，這對于復雜的環境污染問題來說，可以使環境監測人員更加便利的了解環境質量。

結語

固相微萃取法所具有的特殊性非常強，但其在具體應用過程中具有諸多的優勢，不僅將傳統萃取技術的優點與特征包含在此方法中，且所需要投入的資金較少，安全性較高，因此已經普遍應用該方法監測環境，為物質研究提供了穩定的基礎。通過長時間分析，不同的層面可以獲得時間較長的涂層，這對于固相微萃取法技術在環境監測中的運用產生了有效的促進作用，但為了充分提高監測的能力，需要在設備等方面給予監測人員最大的支持，確保監測工作的順利實施。