水質(zhì)中有機物監(jiān)測前處理技術(shù)

董鳳娟

摘 要：水質(zhì)中有機物具有種類繁多，毒性大，含量小的特點，直接監(jiān)測水質(zhì)中有機物具有較大的困難。前處理技術(shù)是水質(zhì)有機物監(jiān)測中的重要環(huán)節(jié)，為水質(zhì)中有機物的監(jiān)測提供條件。本文介紹了水質(zhì)中有機物監(jiān)測常用的前處理技術(shù)及未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)中的有機物;前處理技術(shù);監(jiān)測

1 引言

有機污染物根據(jù)沸點高低可分為揮發(fā)性有機物（VOCS）和半揮發(fā)性有機物（SVOCS）。揮發(fā)性有機物是指沸點范圍在50℃-260℃之間，室溫下飽和蒸汽壓超過133.31Pa 的一類化合物;半揮發(fā)性有機物（SVOCS）是指一類沸點在 170℃～350 ℃，蒸汽壓在 13.3～10.5Pa 的有機污染物[1，2，3]。環(huán)境中VOCS和SVOCS種類繁多，毒性大，是影響水質(zhì)的重要污染物，我國地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002[4]已將其列為重要控制指標(biāo)。揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物在水體中含量較小，直接分析監(jiān)測存在一定的難度，為提高監(jiān)測方法的靈敏度和準(zhǔn)確度，提取、富集等前處理技術(shù)在水質(zhì)有機物的監(jiān)測中顯得尤為重要。本文主要介紹了水質(zhì)中揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物的主要前處理技術(shù)及適用情況，并對未來發(fā)展趨勢進行了展望。

2常用前處理技術(shù)

2.1 液液萃取技術(shù)

液液萃取技術(shù)是利用被測物質(zhì)在水體與疏水有機體系中的分配比不同而實現(xiàn)的一種分離富集技術(shù)，常用的萃取劑有二氯甲烷、正己烷、苯、乙酸乙酯等。根據(jù)物質(zhì)的相似相容原理，選擇合適的萃取劑。液液萃取技術(shù)是一種傳統(tǒng)技術(shù)，多用于水體中半揮發(fā)性有機物的前處理。我國環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中，液相色譜法和氣相色譜法測定水質(zhì)半揮發(fā)性有機物多采用液液萃取技術(shù)，液液萃取技術(shù)操作復(fù)雜，回收率偏低，近年來出現(xiàn)了微波輔助-液液萃取[5]、液膜萃取[6]等新興技術(shù)，對液液萃取進行了改進和提高。

2.2頂空技術(shù)

頂空技術(shù)，即靜態(tài)頂空，是將樣品加入到一封閉體系中，在一定溫度下達(dá)到氣液平衡后，用氣密性注射器抽取位于液體上方空間的被測組分，注入到進樣系統(tǒng)中進行測試的一種進樣技術(shù)。頂空技術(shù)適用于水中揮發(fā)性有機物的前處理，該技術(shù)對水樣較臟的樣品前處理占有優(yōu)勢。與頂空設(shè)備常聯(lián)用的設(shè)備為氣相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。張靜云等[7]采用頂空-氣相色譜法測定了飲用水中的18項有機物。普學(xué)偉等[8]采用頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定了水中的25項揮發(fā)性有機物，回收率在75.1%-109%之間。關(guān)昕[9]采用靜態(tài)頂空-氣質(zhì)聯(lián)用法測定了企業(yè)水環(huán)境中丙烯酸丁酯殘留量，回收率達(dá)到了85.7%-94.6%之間，線性相關(guān)系數(shù)為0.9998，線性良好。

2.3吹掃捕集技術(shù)

吹掃捕集，也稱動態(tài)頂空，是將氮氣或氦氣等惰性氣體通過樣品，不斷吹掃出樣品中的揮發(fā)性有機物，吹脫出的有機物被捕集阱吸附富集，吹掃結(jié)束后，迅速加熱捕集阱，有機物從捕集阱上脫附下來，引入氣相色譜系統(tǒng)的一種富集方法，該方法可將水中的絕大部分有機物吹脫處理，具有較高的靈敏度，其檢出限比靜態(tài)頂空可低10-100倍[10，11]。近年來，吹掃捕集技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀應(yīng)有較多。馬小杰[10]、普學(xué)偉[12]王麗[13]等采用吹掃捕集與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀聯(lián)用技術(shù)同時測定了水中的二十幾項有機物，取得了較理想的結(jié)果。

2.4固相萃取技術(shù)

固相萃取技術(shù)是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸，達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。固相萃取洗脫液一般經(jīng)過干燥濃縮后引入色譜系統(tǒng)。固相萃取適用于水中半揮發(fā)性有機物的前處理?？朔艘阂狠腿∈褂么罅坑袡C溶劑的缺點，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，近年來，在實驗室應(yīng)用越來越廣泛。劉敏[14]采用固相萃取–GC–MS 法測定了水中四氯聯(lián)苯，檢出限達(dá)到了0.002-0.003ug/L，加標(biāo)回收率在90.9%-95.4%之間。該法具有較低的檢出限及較高的加標(biāo)回收率。

2.5固相微萃取技術(shù)

固相微萃取是一種新型技術(shù)，集采集和濃縮于一體，不使用有機溶劑即可實現(xiàn)樣品的富集。在注射器針頭部位涂上一層固定液，然后將其直接置于液體樣品中或固體、液體的頂上空間，待萃取和濃縮有機物后，直接將注射器插入進樣口并加熱，熱脫附后被測組分進入檢測系統(tǒng)。同時適用于水中揮發(fā)性及半揮發(fā)有機物的采集富集。張潛等[15]采用自動固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法快速篩查飲水中45種揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物，得到了較低的檢出限，該方法簡便、檢出限低，能夠?qū)崿F(xiàn)多種揮發(fā)性有機物及半揮發(fā)性有機物的同時監(jiān)測。

3 結(jié)論與展望

水中有機物種類繁多，含量較少，極性不盡相同，選擇合適的前處理技術(shù)，對水中有機物的監(jiān)測尤為重要，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，樣品的前處理技術(shù)不斷創(chuàng)新。液液萃取及固相萃取技術(shù)多用于水中半揮發(fā)性有機物的監(jiān)測，液液萃取成本低，但操作繁瑣，固相萃取技術(shù)易于實現(xiàn)自動化，具有較高的回收率。頂空技術(shù)和吹掃捕集技術(shù)適用于水中揮發(fā)性有機物的富集處理。頂空設(shè)備相對簡單，對較臟及含量較高的樣品處理占有優(yōu)勢。吹掃捕集技術(shù)具有較高的靈敏度，適用于含量較低的水樣的富集處理。固相微萃取技術(shù)實現(xiàn)了樣品采集富集于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)揮發(fā)性有機物及半揮發(fā)性有機物同時采集富集，在未來有機物的前處理中有廣泛的應(yīng)用空間，實現(xiàn)前處理技術(shù)自動化、提高富集效率、與檢測儀器聯(lián)用，是未來水中有機物前處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

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