大氣中持久性有機(jī)污染物檢測(cè)方法探究

摘要：大氣之中含有持久性有機(jī)污染物必然會(huì)對(duì)全球范圍內(nèi)的環(huán)境造成巨大污染，是近期科學(xué)領(lǐng)域之中所重點(diǎn)研究的問(wèn)題。在這樣的背景下，本文重點(diǎn)對(duì)大氣中持久性有機(jī)污染物的采樣技術(shù)以及檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探討，并對(duì)我國(guó)大氣中持久性有機(jī)污染物未來(lái)發(fā)展提出了一些建議，以期能夠提升大氣中持久性有機(jī)污染物檢測(cè)水平。

關(guān)鍵詞：大氣;持久性;有機(jī)污染物;檢測(cè)方法

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）11-0-01

Abstract：Persistent organic pollutants （POPs） in the atmosphere will inevitably cause huge pollution to the global environment， which is the focus of recent research in the field of science. In this context， this paper focuses on the sampling technology and detection technology of persistent organic pollutants in the atmosphere， and puts forward some suggestions for the future development of persistent organic pollutants in China， in order to improve the detection level of persistent organic pollutants in the atmosphere.

Key words： Atmosphere; Persistence; Organic pollutants; Detection methods

持久性有機(jī)污染物指的是人類所合成的，可以在環(huán)境之中持久存在，并且可以通過(guò)生物食物鏈進(jìn)行不斷積累，是可以對(duì)人類身體健康產(chǎn)生不良影響的化學(xué)物質(zhì)之一。持久性有機(jī)污染物能夠通過(guò)大氣傳輸?shù)姆绞皆谌蜻w移，以“全球蒸餾效應(yīng)”為例，該效應(yīng)解釋了持久性有機(jī)污染物從熱溫帶朝著寒冷區(qū)域遷移的現(xiàn)象。在全球大氣、土壤以及水體之中均存在著持久性有機(jī)污染物，與此同時(shí)，各種生物體長(zhǎng)期暴露其中，從而對(duì)生物免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等等方面產(chǎn)生慢性毒性的影響。對(duì)此，為了能夠改善環(huán)境，保護(hù)生物生命健康，《斯德哥爾摩公約》明確列出禁止使用的12類持久性有機(jī)污染物，其中有8種為有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑，后來(lái)還有9種持久性有機(jī)污染物被列入到公約之中。在這樣的背景之下，持久性有機(jī)污染物的受關(guān)注程度不斷提升，因此，關(guān)于大氣中持久性有機(jī)污染物檢測(cè)方法的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大氣中持久性有機(jī)污染物采樣技術(shù)概述

1.1 主動(dòng)采樣技術(shù)分析

大氣中持久性有機(jī)污染物的主動(dòng)采樣技術(shù)指的是利用玻璃纖維濾膜對(duì)大氣顆粒物之中的持久性有機(jī)污染物進(jìn)行采集，同時(shí)通過(guò)吸收劑聚氨酯泡沫對(duì)氣態(tài)的持久性有機(jī)污染物進(jìn)行吸附采集，并對(duì)其總量進(jìn)行計(jì)量。在主動(dòng)采樣過(guò)程中，主要采用的是小流量主動(dòng)采樣器與大流量主動(dòng)采樣器，其內(nèi)部配有相應(yīng)的動(dòng)力裝置，具體根據(jù)實(shí)際情況而定。2007—2008年，國(guó)內(nèi)通過(guò)主動(dòng)采樣技術(shù)對(duì)我國(guó)安徽、河北承德以及大興安嶺等8個(gè)區(qū)域開(kāi)展了持久性有機(jī)污染物檢測(cè)工作，一共設(shè)置了11個(gè)采樣點(diǎn)，使得主動(dòng)采樣技術(shù)在國(guó)內(nèi)有了全面的實(shí)踐，從而積累了很多豐富的經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)在對(duì)流量測(cè)定方面有著較高的準(zhǔn)確度、采樣時(shí)間較短、能夠有效適應(yīng)各類復(fù)雜環(huán)境，而且通過(guò)主動(dòng)采樣技術(shù)所采集的樣品在運(yùn)輸與保存方面都比較便捷。但是該技術(shù)也存在一定的不足，例如，持久性有機(jī)污染物通常會(huì)從顆粒物的表面揮發(fā)，也有可能吸附在濾膜上，加之該技術(shù)成本較高，所以不太適用于長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的采樣。

1.2 被動(dòng)采樣技術(shù)分析

大氣中持久性有機(jī)污染物被動(dòng)采樣技術(shù)則主要是借助吸附劑對(duì)大氣中的氣態(tài)有機(jī)污染物進(jìn)行吸附，通過(guò)利用分子滲透原理與擴(kuò)散原理，可以讓氣態(tài)污染物能夠在大氣與吸附劑之間實(shí)現(xiàn)傳輸，例如，Whitman雙膜阻尼模型可以對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。

從目前被動(dòng)采樣技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，被動(dòng)采樣器呈多元化發(fā)展，主要有聚乙烯薄膜采樣器（PE-PAS）、聚氨酯泡沫碟片被動(dòng)采樣器（PUF-PAS）、XAD-2 樹(shù)脂被動(dòng)采樣器、半透膜被動(dòng)采樣器（SPMD-PAS）等等。

以“PUF-PAS”為例，國(guó)內(nèi)通過(guò)該被動(dòng)采樣技術(shù)對(duì)長(zhǎng)三角區(qū)域的多個(gè)城市之中的PAHs進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并從中發(fā)現(xiàn)通過(guò)設(shè)置雙平行的PUF-PAS，則可以在小尺度范圍之中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。通常來(lái)講，被動(dòng)采樣器具有成本較低、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、操作較方便等優(yōu)勢(shì)，所以可以對(duì)主動(dòng)采樣技術(shù)進(jìn)行一定程度的彌補(bǔ)。但是，被動(dòng)采樣技術(shù)容易受到濕度、風(fēng)俗、溫度等環(huán)境因素的影響，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。對(duì)此，基于不利因素對(duì)被動(dòng)采樣技術(shù)的影響，現(xiàn)階段已對(duì)此做了針對(duì)性的研究，且對(duì)被動(dòng)采樣技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。例如，青藏高原研究所對(duì)原來(lái)常用的筒式XAD型大氣中持久性有機(jī)污染物被動(dòng)采樣（XAD-PAS）進(jìn)行改進(jìn)，主要是利用物理干擾，從而將空氣流入速度進(jìn)行減緩，并將采樣器的內(nèi)部風(fēng)速、PSR隨風(fēng)速的波動(dòng)進(jìn)行降低。

2 檢測(cè)方法

通過(guò)不同采樣方法采集樣品之后，需要在對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，目前常用的檢測(cè)方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法、液相色譜法等。其中，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有較高的選擇性、靈敏度等優(yōu)勢(shì)，非常適用于測(cè)量大氣中持久性有機(jī)污染物。該方法主要是對(duì)樣品進(jìn)行濃縮解析，完成之后再進(jìn)行色譜分離，從而將多組分的混合物分離出來(lái)。通常來(lái)講，氣相色譜需要的樣品量較少、靈活性較好、分離效率較高。完成分離之后的組分則可以繼續(xù)進(jìn)入到質(zhì)譜檢測(cè)器中進(jìn)行檢測(cè)。一般情況下，主要是通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)譜圖以及保留時(shí)間進(jìn)行比對(duì)，從而對(duì)大氣中持久性有機(jī)污染物進(jìn)行定性分析，在定量分析過(guò)程中主要采用的是內(nèi)標(biāo)法。在實(shí)際檢測(cè)工作開(kāi)展過(guò)程中，有一些持久性有機(jī)污染物中含有較多的同類物或者是同系物，例如，二噁英，對(duì)此則難以通過(guò)一些普通的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用實(shí)施檢測(cè)，需要選擇分辨率更高的氣相色譜-高分辨率質(zhì)譜。在具體的檢測(cè)過(guò)程中，可以利用固相萃取，高分辨氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，對(duì)39種大氣中持久性有機(jī)污染物進(jìn)行檢測(cè)，其中包括PCBs、OCPs等，被測(cè)的39種持久性有機(jī)污染物的平均相對(duì)響應(yīng)因子的范圍是0.840～1.281，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差則為2.4～18%，檢出限為0.1～0.5fg/m3之間，平均的回收率為46.2～110%之間，從其檢測(cè)的結(jié)果來(lái)看，能夠滿足相關(guān)需求，可行性很高。高分辨氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法還可以對(duì)廢氣中的二噁英、地表水與土壤中痕量的有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行有效檢測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大氣中持久性有機(jī)污染物采集方法以及檢測(cè)方法受關(guān)注程度不斷提升，并取得較好的研究成果。從目前我國(guó)大氣中持久性有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，其覆蓋面還不全面，所以，部分地區(qū)大氣中持久性有機(jī)污染物實(shí)際情況了解程度則不夠全面，加之還有一些新型的大氣污染在不斷產(chǎn)生，這就要求采樣方法與檢測(cè)方法必須做到與時(shí)俱進(jìn)，才能讓大氣中持久性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)更加有效、科學(xué)。

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收稿日期：2019-04-23

作者簡(jiǎn)介：王曉燕（1985-），女，漢族，碩士，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。