萃取法在化工行業(yè)環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

王宗南

（重慶維中檢測(cè)技術(shù)有限公司，重慶 401120）

近年來(lái)，我國(guó)各行業(yè)企業(yè)對(duì)化工產(chǎn)品的需求力度不斷加大，使化工行業(yè)得到了快速發(fā)展，對(duì)促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。目前很多化工企業(yè)一度追求高額的經(jīng)濟(jì)效益，而忽視了對(duì)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)，尤其是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水未經(jīng)過(guò)有效處理就直接進(jìn)行排放，這會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的突發(fā)性污染問(wèn)題，不僅會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成破壞，還會(huì)嚴(yán)重威脅人們的身體健康，從而影響社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。采用萃取技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出化工生產(chǎn)過(guò)程中是否存在排放物超標(biāo)的問(wèn)題，因萃取技術(shù)的檢測(cè)效果好、效率高，所以被廣泛應(yīng)用在化工環(huán)境檢測(cè)方面，為化工行業(yè)的環(huán)境檢測(cè)及其問(wèn)題治理提供了有效的數(shù)據(jù)支持和方案參考。

1 簡(jiǎn)析萃取技術(shù)

1.1 快速溶劑萃取技術(shù)

快速溶劑萃取技術(shù)是指將污染物和溶劑加入萃取池中，在高壓、高溫的環(huán)境下，利用一定的化學(xué)原理，不斷增加萃取儀中的壓強(qiáng)和溫度，提高溶劑沸點(diǎn)，使溶質(zhì)朝著正方向移動(dòng)，快速地將檢測(cè)物質(zhì)從基質(zhì)中提取出來(lái)，然后重復(fù)循環(huán)多次進(jìn)行萃取，使其快速融入溶劑中，就能夠通過(guò)產(chǎn)生的反應(yīng)檢測(cè)出被檢測(cè)物質(zhì)的含量，對(duì)比國(guó)家相關(guān)物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)，就可以明確檢測(cè)物質(zhì)含量是否超標(biāo)，是否可以進(jìn)行排放。

常規(guī)化工行業(yè)污染物的檢測(cè)溫度是在5～120℃，溫度越高，溶質(zhì)在基質(zhì)中的反應(yīng)越強(qiáng)烈，溶解速度就越快；通常情況下，10g 樣品需要15mL 溶劑，加熱時(shí)間在15min 左右。該技術(shù)所需的有機(jī)溶液量較少、回收程度高，且反應(yīng)速度快、效率高，外加萃取工藝流程更加簡(jiǎn)便，因此被廣泛地應(yīng)用在化工行業(yè)的環(huán)境檢測(cè)中。但需要注意：污染物樣品一定要處于干燥狀態(tài)，否則就需要先經(jīng)過(guò)風(fēng)干處理；沉淀物的顆粒越大溶解速度越慢，因此，需要經(jīng)過(guò)一定的研磨處理，使粒徑小于0.5mm；不同溶劑的溶解時(shí)間和溶解效率不一致，需要根據(jù)污染物的性質(zhì)選擇合適的溶劑，通常選用硝酸鹽、鹽酸等強(qiáng)酸溶劑。

1.2 分散液-液微萃取技術(shù)

分散液-液微萃取技術(shù)是通過(guò)對(duì)污染樣品和含有萃取劑的分散劑的不同分配系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)分析。通過(guò)將一定體積被檢測(cè)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(guò)震蕩將形成的非乳濁液和分析物進(jìn)行大面積接觸，被檢測(cè)物會(huì)快速由水相朝著有機(jī)相移動(dòng)，并且達(dá)到平衡。經(jīng)過(guò)離心作用，水相中含有萃取劑的會(huì)分散沉淀到試管底部，通過(guò)微量進(jìn)樣器采集，將得到的萃取劑放入分析儀器進(jìn)行檢測(cè)，可以得到相對(duì)準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

該技術(shù)具有富集速度快、倍數(shù)高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可以提高萃取效率、縮短檢測(cè)時(shí)間，常被用在化工行業(yè)環(huán)境應(yīng)急檢測(cè)中，如硝基苯類、多環(huán)芳烴、氯酚類、氯苯類等污染物檢測(cè)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(duì)較窄，通過(guò)改進(jìn)離心管，可以適當(dāng)增加萃取劑的選擇范圍。

1.3 固相萃取技術(shù)

固相萃取技術(shù)包含三種萃取技術(shù)。其中膜萃取技術(shù)是用滲透膜保護(hù)萃取頭，將其插入被污染物樣品中進(jìn)行萃取，用來(lái)檢測(cè)非揮發(fā)性有機(jī)污染物；頂空萃取是在固態(tài)或者水體基質(zhì)中，消除基質(zhì)和背景吸收的影響，縮短平衡時(shí)間，延長(zhǎng)萃取頭的使用壽命；直接萃取技術(shù)被用在干凈的水體基質(zhì)和空氣中，該技術(shù)和電泳、色譜等高效分離檢測(cè)方式聯(lián)合使用，具有自動(dòng)化、萃取時(shí)間快、效率高、不需要溶劑等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在化工行業(yè)的環(huán)境檢測(cè)中。

1.4 超臨界二氧化碳萃取技術(shù)

超臨界二氧化碳萃取技術(shù)作為一種新型的萃取技術(shù)，具有檢測(cè)效率高、操作簡(jiǎn)單方便、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。但是其對(duì)儀器設(shè)備和環(huán)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(yè)的環(huán)境檢測(cè)中應(yīng)用有限。

2 萃取法在化工行業(yè)環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)土壤環(huán)境的檢測(cè)

在化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)使用蒸餾塔、儲(chǔ)氣儲(chǔ)液罐等設(shè)備，經(jīng)過(guò)一定的物理和化學(xué)提取，伴隨著舊物質(zhì)的分解和新物質(zhì)的生產(chǎn)，會(huì)產(chǎn)生一定的多環(huán)芳香烴和其他的有害物質(zhì)。其具有持久性、潛伏性等特點(diǎn)，前期泄漏量較少，傳統(tǒng)的檢測(cè)儀器不能精準(zhǔn)測(cè)量甚至檢測(cè)不出來(lái)，通過(guò)萃取技術(shù)，如浸液提取法、頂空法等，可以全面分析周圍土壤中的物質(zhì)含量，從而可以準(zhǔn)確判斷容器是否存在泄漏。

2.2 對(duì)水環(huán)境的檢測(cè)

化工生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的水資源作為原材料，還需要對(duì)各類儀器進(jìn)行清洗，同時(shí)產(chǎn)生的污染物和廢水不經(jīng)處理直接排入大自然中，通過(guò)滲透土壤進(jìn)入地下水位或者江河湖泊中，就會(huì)給自然生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈帶來(lái)破壞，經(jīng)過(guò)富集作用，最終會(huì)影響到人們的生命安全。廢水因加工對(duì)象的不同，使用的工藝不同，產(chǎn)生的污染物不同，使用的檢測(cè)手段也就不同，利用固相檢測(cè)，采用固體吸附劑將目標(biāo)物質(zhì)與原溶劑進(jìn)行分離，具有減少有機(jī)溶劑用量、重復(fù)性高、操作簡(jiǎn)單、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室的預(yù)處理中經(jīng)常被使用。

2.3 對(duì)大氣環(huán)境的檢測(cè)

廢氣的直接排放不僅會(huì)污染大氣，影響人們的身體健康，誘發(fā)癌變、器官損壞等，還會(huì)導(dǎo)致易燃易爆事故的發(fā)生，在化工行業(yè)一般采用大氣樣品收集的方式，除了對(duì)廢氣進(jìn)行定性檢測(cè)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(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，結(jié)合四項(xiàng)指標(biāo)，來(lái)進(jìn)行定量分析，具有樣品收集簡(jiǎn)單、使用費(fèi)用低、適用性廣泛等特點(diǎn)，且儀器便于攜帶，環(huán)境適應(yīng)性高，可以滿足惡劣環(huán)境檢測(cè)和應(yīng)急檢測(cè)的需求。

3 萃取法在化工行業(yè)環(huán)境檢測(cè)中存在的問(wèn)題

3.1 企業(yè)投入成本較少，設(shè)施設(shè)備比較落后

由于化工行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模較大，涉及到多種設(shè)施設(shè)備的使用，且采用的多是大型設(shè)備，各種車間不同生產(chǎn)要求的設(shè)備種類、功能和操作技術(shù)都不盡相同，且對(duì)能源的消耗巨大。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣、廢水、噪聲和垃圾污染，這些污染物經(jīng)過(guò)相應(yīng)的萃取技術(shù)檢測(cè)之后，可以便于相關(guān)部門采取有效措施進(jìn)行合乎規(guī)格的處理再排放，有效降低對(duì)環(huán)境的污染。但很多企業(yè)為了節(jié)約成本，采用的技術(shù)和設(shè)備都比較落后，無(wú)法滿足當(dāng)前相關(guān)環(huán)保制度規(guī)定的廢棄物處理要求，部分企業(yè)的廢棄物達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)就直接排放到自然系統(tǒng)，超過(guò)了生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力，就會(huì)破壞生態(tài)平衡。

3.2 工作人員素質(zhì)較低

由于化工行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)涉及到多種大型設(shè)備的使用，部分操作人員自身的實(shí)踐操作技術(shù)水平有限，相關(guān)部門又忽視對(duì)其專業(yè)能力的培養(yǎng)，缺乏同行業(yè)員工之間的溝通與交流，致使很多萃取技術(shù)人員的操作方法不規(guī)范，實(shí)際動(dòng)手能力較差，平時(shí)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)不到位，使得儀器設(shè)備的精準(zhǔn)度發(fā)生變化，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)萃取法檢測(cè)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不能及時(shí)診斷故障發(fā)生的原因，也就無(wú)法采取有效措施來(lái)進(jìn)行維修，只能聯(lián)系廠家安排專業(yè)人士來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，影響化工企業(yè)生產(chǎn)的工作進(jìn)度，從而使化工企業(yè)的整體效益被降低。

3.3 化工行業(yè)的環(huán)境檢測(cè)管理機(jī)制不完善

目前化工行業(yè)管理人員的管理意識(shí)淡薄，不重視環(huán)境檢測(cè)管理機(jī)制的制定與管理，過(guò)度重視化工生產(chǎn)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，忽視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，沒(méi)有建立合理、有效、科學(xué)的生產(chǎn)管理制度。因其自身管理制度不完善，導(dǎo)致生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)混亂，各部門人員不能明確自身的崗位職責(zé)，很難發(fā)揮出管理制度的監(jiān)督效用。

4 提高萃取法在化工行業(yè)環(huán)境檢測(cè)的優(yōu)化措施

4.1 提高對(duì)環(huán)境檢測(cè)的投入力度

企業(yè)要定期培養(yǎng)人們的環(huán)境保護(hù)理念，將綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念與化工行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)相結(jié)合，綜合運(yùn)用多學(xué)科的思想觀念和管理方法，重視生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境檢測(cè)。加大對(duì)各種萃取設(shè)備的投入力度，完善萃取技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的各種垃圾、廢氣、廢水等污染物進(jìn)行及時(shí)的處理，避免因人為因素造成生態(tài)環(huán)境惡化，以促進(jìn)化工行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

4.2 培養(yǎng)工作人員的綜合素質(zhì)

在人才招聘時(shí)，要提高招聘要求和檢測(cè)人員的薪資待遇，吸引更多的工作者加入化工行業(yè)環(huán)境檢測(cè)的工作中來(lái)，對(duì)求職者的工作經(jīng)歷、工作時(shí)間、具備的專業(yè)知識(shí)和素養(yǎng)進(jìn)行嚴(yán)格審查，擇優(yōu)錄取有相應(yīng)萃取設(shè)備操作經(jīng)驗(yàn)、化工行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的人才。定期組織相關(guān)人員進(jìn)行安全教育學(xué)習(xí)和專業(yè)技能培訓(xùn)，要對(duì)化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的整體流程規(guī)劃、安全管理措施、萃取設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、萃取技術(shù)操作等進(jìn)行全面的了解，嚴(yán)格審核環(huán)境檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況培訓(xùn)萃取技術(shù)的操作方案，合理配置相關(guān)資源，保證化工行業(yè)廢棄物的排放達(dá)標(biāo)。

4.3 利用信息管理平臺(tái)科學(xué)檢測(cè)

在化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，相關(guān)的管理人員需要對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程的施工技術(shù)、施工安全管理措施等進(jìn)行全面把控。建立合適的、完善的、有效的現(xiàn)場(chǎng)信息化管理平臺(tái)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)化工企業(yè)周邊的環(huán)境質(zhì)量，組織、協(xié)調(diào)各部門之間工作的開(kāi)展，合理分配工作任務(wù)，做到“權(quán)責(zé)統(tǒng)一”。采用多元化的管理模式，增強(qiáng)檢測(cè)過(guò)程的靈活性，根據(jù)萃取技術(shù)檢測(cè)反饋得到的數(shù)據(jù)信息，企業(yè)可以采取相應(yīng)的處理措施，優(yōu)先治理重污染地區(qū)，提高環(huán)境治理的效率。

4.4 建立健全監(jiān)督管理體制

政府各管理部門要做好相關(guān)的預(yù)防措施，制定相應(yīng)的環(huán)保管理?xiàng)l例，加大環(huán)保檢查力度，重視監(jiān)督化工企業(yè)的操作規(guī)范，對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中存在的不合理行為，及時(shí)叫停并要求企業(yè)進(jìn)行整改；可以制定一定的福利政策，適當(dāng)減免企業(yè)污染治理的費(fèi)用，和企業(yè)攜手一起加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、治理力度。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，要建立完善的環(huán)保管理體系，重視環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的投入，設(shè)置適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)懲制度，創(chuàng)新污染治理技術(shù)，確保廢棄物達(dá)到規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)再排放，重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，明確綠水青山就是金山銀山，促進(jìn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)建立健全監(jiān)督管理機(jī)制，提高對(duì)環(huán)境檢測(cè)的投入力度，提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)，根據(jù)化工生產(chǎn)的實(shí)際情況選擇合適的萃取方案和儀器設(shè)備來(lái)進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)，可以提高環(huán)境檢測(cè)的有效性和精確度。建立動(dòng)態(tài)的信息管理平臺(tái)，實(shí)施多元化的現(xiàn)場(chǎng)管理模式，實(shí)時(shí)檢測(cè)化工企業(yè)周邊的環(huán)境情況，能夠提高化工生產(chǎn)的工作標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、規(guī)范化，保證周邊居民和員工的生命安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)化工行業(yè)朝著可持續(xù)化的方向發(fā)展。