王睿劉霞
(重慶市銅梁區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 重慶銅梁 402560)
自改革開放以來,我國社會經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展,但環(huán)境污染問題也隨之而來,環(huán)境污染會對國民生活品質(zhì)、國民身體健康造成影響,會阻礙我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,通過環(huán)境監(jiān)測可以制定出合理的環(huán)境污染治理措施,進(jìn)而解決此類問題?,F(xiàn)階段,在我國環(huán)境監(jiān)測中,固相萃取法已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,但是固相萃取法依然存在一定使用局限,而固相微萃取法可以突破此類使用局限。
固相微萃取法是環(huán)境監(jiān)測中的新型樣品前處理技術(shù),包含了萃取、解吸、濃縮和進(jìn)樣等步驟,固相微萃取法突破了傳統(tǒng)固相萃取中需要注入充物或有機(jī)溶劑的局限,同時又保留了傳統(tǒng)固相萃取方法具有的優(yōu)勢,在使用固相微萃取法時,其固定相為纖維上高分子涂層與吸附劑,利用吸附機(jī)理/吸收機(jī)理完成目標(biāo)組分的萃取、濃縮工作,之后可以利用氣相色譜進(jìn)樣器完成熱解吸工作[1]。
固相微萃取法和傳統(tǒng)固相萃取方法相比具有明顯優(yōu)勢,此種方法對于監(jiān)測物的選擇性相對較高,且所需樣品量相對較少,在操作過程中,此種方法較為便捷,監(jiān)測人員可以隨身攜帶涂層完成樣品收集、樣品分析工作,可以實現(xiàn)現(xiàn)場即時收集分析,同時,固相微萃取法可以聯(lián)用高效液相色譜、電泳、紫外光譜等相關(guān)監(jiān)測儀器,這種優(yōu)勢也讓其在環(huán)境監(jiān)測中得到廣泛的應(yīng)用。觀察我國當(dāng)前固相微萃取法的發(fā)展速度及發(fā)展水準(zhǔn),可以認(rèn)為此種方法在未來環(huán)境監(jiān)測中將得到更為廣泛的應(yīng)用,具有良好的發(fā)展前景。
現(xiàn)階段,固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要存在于三個領(lǐng)域中,即大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和水源環(huán)境。
人體器官會因為在大氣環(huán)境中的有機(jī)污染物而產(chǎn)生病變,諸如“霧霾”等大氣污染問題在近幾年已經(jīng)得到社會的廣泛關(guān)注,因此,科學(xué)監(jiān)測大氣環(huán)境有機(jī)污染物,治理大氣環(huán)境污染物具有必要性,現(xiàn)階段,固相微萃取法在大氣環(huán)境監(jiān)測中已經(jīng)取得一定成效。利用固相微萃取法可以對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,在監(jiān)測分析大氣樣品時,需要對一系列不同濃度樣品進(jìn)行提取,為定量分析奠定基礎(chǔ),在選取氣態(tài)樣品時,需要滿足兩個條件:(1)需要保證氣態(tài)分析物濃度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn);(2)氣態(tài)分析物濃度在一定時間內(nèi)可以保持恒定。為讓固相微萃取法監(jiān)測大氣環(huán)境結(jié)果準(zhǔn)確性得到保證,需要對氣體樣品采樣過程即監(jiān)測流程進(jìn)行完善。通常情況下,標(biāo)準(zhǔn)氣體可以分為靜態(tài)氣體與動態(tài)氣體兩種類型。如果室內(nèi)空氣具有揮發(fā)性質(zhì)有機(jī)污染物,那么就可以采用兩種方式進(jìn)行氣體取樣,一是利用電風(fēng)扇把大氣中氣態(tài)樣品吹至萃取涂層完成取樣工作,二是在室內(nèi)直接放入萃取涂層完成取樣工作,前者為動態(tài)取樣,后者為靜態(tài)取樣,可以結(jié)合實際情況進(jìn)行選擇,一般情況下,在精密度上,動態(tài)取樣方式要略高一些。
在土壤環(huán)境監(jiān)測中,可以采用兩種方法進(jìn)行:(1)利用浸取浸提液法,把固態(tài)樣品轉(zhuǎn)化于液相當(dāng)中,進(jìn)而利用固相微萃取法對土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。一般情況下,會選擇使用超生萃取法和索氏萃取法,需要在監(jiān)測過程中使用有機(jī)溶劑,且需要進(jìn)行較長時間的分析,而采用微波結(jié)合固相微萃取法不需要使用有機(jī)溶劑,利用固相微萃取法具有安全性高、毒性低、成本低的特點,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需求。(2)加熱固體樣品,讓固體樣品中揮發(fā)性化合物處于頂空狀態(tài),利用頂空方法完成萃取工作。
在過去監(jiān)測水源環(huán)境時,頂空萃取法、直接萃取法的使用較為廣泛。固相微萃取法作為一種新型處理技術(shù)可以在水源環(huán)境污染物監(jiān)測中取得剛好的效果,其方法主要包含三種類型:(1)利用SPME-CE聯(lián)合技術(shù),可以監(jiān)測水源環(huán)境中多環(huán)芳烴類型污染物,LOD值是0.9/L,這種方法可以保證水源環(huán)境監(jiān)測分析靈敏度;(2)利用芯片狀PDMS對水源樣品涂層進(jìn)行萃取,依照比爾定律定量原理,聯(lián)合SPME-UV監(jiān)測儀器可以監(jiān)測水源環(huán)境中湖水、河水、池水芳香烴類型污染物,其RSD值大于5%,小于10%,LOD值大于4.9/L,小于17/L,此種監(jiān)測方法同樣具有較高的靈敏度;(3)利用SPME-GC聯(lián)用技術(shù),能夠?qū)S產(chǎn)生工業(yè)廢水當(dāng)中污染物予以監(jiān)測。在實際監(jiān)測過程中,需要針對具體水源環(huán)境選擇合適的萃取涂層、萃取方法和監(jiān)測儀器,現(xiàn)階段,在湖水、河水以及池水這些水源環(huán)境監(jiān)測工作中,固相微萃取法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,利用這種監(jiān)測方法,可以幫助工作人員制定具有針對性的水源環(huán)境改善方案。
固相微萃取法和傳統(tǒng)固相萃取方法相比具有明顯優(yōu)勢,結(jié)合環(huán)境實際情況,選擇合適的固相微萃取方法可以保證其在大氣環(huán)境監(jiān)測、土壤環(huán)境監(jiān)測和水源環(huán)境監(jiān)測中取得良好的監(jiān)測效果,進(jìn)而幫助我國治理環(huán)境污染問題,為環(huán)境優(yōu)化做出貢獻(xiàn)。
[1]孫國泉.固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].低碳世界,2016(10):11-12.