水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測研究

杜益敏

摘 要：水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測，能夠?yàn)榄h(huán)境水污染的治理提供重要的參考依據(jù)。本文首先對揮發(fā)性有機(jī)物的危害進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。其次，對水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測方法進(jìn)行了充分的說明。最后，對水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物檢測的研究方向進(jìn)行了探討，具有一定的借鑒與參考價值。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測;水質(zhì)污染;揮發(fā)性;有機(jī)物

引言

在當(dāng)前階段，各行各業(yè)都在飛速的發(fā)展，同時也帶來了一系列的水環(huán)境污染問題，其中有機(jī)物對水環(huán)境的污染是一種十分典型的污染形式。在這些有機(jī)物當(dāng)中，大多都具有強(qiáng)烈的揮發(fā)性，不僅會直接給人們帶來強(qiáng)烈的感官刺激，而且還會對人體的呼吸系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損害。另外，有些有機(jī)物具有強(qiáng)烈的致癌作用，使得人們的人身健康受到嚴(yán)重的威脅。在這樣的發(fā)展背景下，人們的思想觀念也在不斷的提升，對水環(huán)境污染的重視程度也在不斷加大。水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測工作能夠有效地檢測出水環(huán)境中所含有揮發(fā)性有機(jī)物的種類以及含量，能夠?yàn)樗h(huán)境有機(jī)物污染治理提供重要的參考依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，為水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測帶來了一系列先進(jìn)的監(jiān)測方法，例如：氣相色譜法、液相萃取法、氣質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜法等。本文開展環(huán)境水質(zhì)揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測研究，希望能夠?yàn)閷?shí)際監(jiān)測工作的開展提供一定的指導(dǎo)。

一.揮發(fā)性有機(jī)物的危害

水環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)物會擴(kuò)散到大氣中來，在陽光的照射下，這些有機(jī)物極其容易與空氣中的其他化合物發(fā)生反應(yīng)。這些物質(zhì)不僅會導(dǎo)致霧霾與光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生，而且還會強(qiáng)烈地刺激人體的粘膜，尤其是眼睛、鼻咽這些粘膜比較脆弱的部位，導(dǎo)致引起嚴(yán)重的不適感，甚至?xí)?dǎo)致黏膜的損壞，引起出血、炎癥等不良反應(yīng)。有些揮發(fā)性有機(jī)物會通過口鼻進(jìn)入人體的呼吸系統(tǒng)，并在人體的呼吸系統(tǒng)中積累，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)受到損壞，例如：甲醛、苯等。如果這些有機(jī)物在體內(nèi)積累過多，還會給人體的神經(jīng)系統(tǒng)造成一定的損害，導(dǎo)致神經(jīng)衰弱等疾病。另外，還有部分揮發(fā)性有機(jī)物也具有強(qiáng)烈的致癌性與致畸性，嚴(yán)重危害著人們的身體健康。揮發(fā)性有機(jī)物除了會對人體產(chǎn)生較大的危害之外，還會給其他動植物的正常生長與繁殖造成嚴(yán)重的影響。在當(dāng)前階段，揮發(fā)性有機(jī)物對水環(huán)境造成的污染，已經(jīng)引起了全世界各個國家的廣泛關(guān)注。各個國家與地區(qū)也都成立了專門的水環(huán)境監(jiān)測部門，并頒布了相應(yīng)政策與法律法規(guī)來進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)與水環(huán)境的污染治理。

二.水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測方法

1. 前處理方法

（1）吹掃捕集法

吹掃捕集法是用流動氣體將樣品中的揮發(fā)性成分“吹掃”出來，再用一個捕集器將吹掃出來的有機(jī)物吸附，來實(shí)現(xiàn)對不同物質(zhì)的分離與檢測。與其他的檢測技術(shù)相比，吹掃捕集法在水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中由于取樣較少，且不需要使用其他有機(jī)物質(zhì)來對其進(jìn)行前處理，因此，吹掃捕集法具有環(huán)保、污染小的特點(diǎn)。另外，吹掃捕集法能夠?qū)崿F(xiàn)對揮發(fā)性有機(jī)物的實(shí)時在線檢測。但是，吹掃捕集法在反應(yīng)過程中容易受到水蒸氣的影響，而導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)物的吸附效果大大降低。

（2）頂空法

頂空法在操作時要保證樣品存放空間是封閉狀態(tài)，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時，液體和氣體就會達(dá)到平衡狀態(tài)，這時候?qū)⒈粶y的組分通過注射器收集。一般情況下需要的組分都存在于液體上方，組分收集完成后就可以通過檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測。從頂空法的操作流程不難看出，這種方法操作簡單，對于樣品也不需要進(jìn)行復(fù)雜的處理，可以進(jìn)行直接測試。而且樣品多為氣態(tài)，這就避免了組分對色譜柱的侵蝕損害。同時，易揮發(fā)組分在氣相中具有很高的成分含量，可以提高靈敏度，這樣就能夠提高監(jiān)測效果，也有助于進(jìn)一步的研究分析。

2. 分析方法

（1）氣相色譜法

氣相色譜法能夠利用被檢測物質(zhì)經(jīng)過汽化后在固定相與流動相之間進(jìn)行連續(xù)交換的特性來實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的分離。通常情況下，不同的物質(zhì)在固定相與流動相之間的分配系數(shù)和親和力都有著一定的差異。因此，被檢測溶液中的不同溶質(zhì)在經(jīng)過色譜系統(tǒng)時的速度也有所差異，氣相色譜法正式利用這一特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對被檢測物質(zhì)中不同物質(zhì)的分離與檢測。氣相色譜法在水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中，具有較高的檢測速率，這是氣相色譜法最為突出的優(yōu)點(diǎn)之一。而且氣相色譜法在分離效果上也有著十分優(yōu)異的表現(xiàn)。除此之外，氣相色譜系統(tǒng)的檢測器精度也較高，且可以滿足絕大多數(shù)有機(jī)化合物的分離與分析。正是由于氣相色譜法具有如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，該方法在水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中使用十分普遍。

（2）液相萃取法

液相萃取法是利用不同物質(zhì)在萃取溶劑中溶解度與分配比不同的特性來實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的分離。液體萃取法在水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中，具有著良好的分離效率，而且在操作工藝上也更為簡單。但是，液相萃取法同時也存在著一定的不足，例如：水環(huán)境污染中的揮發(fā)性有機(jī)物種類較多，導(dǎo)致檢測耗時較長。在現(xiàn)階段，很多研究機(jī)構(gòu)都在不斷的對液相萃取技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，使其能夠更好的為水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測提供高效的服務(wù)。

（3）氣相色譜/質(zhì)譜（CG/MS）聯(lián)機(jī)法

氣相色譜/質(zhì)譜 GC/MS 是由氣相色譜（GC）和質(zhì)譜檢測器（MS）兩部分結(jié)合起來所組成的。從歷史上看，這兩種技術(shù)都已經(jīng)有多年的應(yīng)用。氣相色譜是主要用于多種組分組成的混合物分離及檢測，在混合物分離分析方面具有十分重要的地位。與氣相色譜形成鮮明對比的是，質(zhì)譜檢測器對混合物的檢測毫無辦法。如果一個單獨(dú)的組分入質(zhì)譜檢測器，它的質(zhì)譜圖可以通過各種離子化檢測方法而獲得。確定了該物質(zhì)的質(zhì)譜圖通常來說就可以準(zhǔn)確的鑒別該物質(zhì)為何物并可以確定它的分子結(jié)構(gòu)。顯然，如果是混合物質(zhì)進(jìn)入質(zhì)譜檢測器，所獲得的質(zhì)譜圖就會是該混合物中所有組分譜圖的總和。且氣相色譜/質(zhì)譜（CG/MS）聯(lián)機(jī)法可以方便地測定水中多種有機(jī)化合物，該方法對這些有機(jī)化合物色譜分離良好，靈敏度高，重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度較好，且操作簡單。

三.水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物檢測的研究方向

在當(dāng)前階段，水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測對于水環(huán)境有機(jī)物污染的治理發(fā)揮著十分重要的作用。雖然在水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中檢測方法有多種，但是每一種檢測方法都具有各自的特點(diǎn)與優(yōu)勢。在水環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測中，需根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的檢測方法，使得每一種檢測方法都能夠充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢，以保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。每一種檢測方法都具有一定的不足，還需要重視檢測方法的不斷優(yōu)化與提升，使其能夠?yàn)樗h(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測提供更加高質(zhì)量的服務(wù)。要注意觀察揮發(fā)性有機(jī)物在水中的濃度變化，以及變化的趨勢;著重加強(qiáng)對全自動預(yù)處理技術(shù)的開發(fā)工作，努力以新技術(shù)提高監(jiān)測效率，確保監(jiān)測的準(zhǔn)確率。

四.結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前人們更加期待環(huán)保、健康的時代，水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測作為水環(huán)境有機(jī)物污染治理前的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，越來越凸顯出其重要的地位。因此，必須充分重視水環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測，這對于推動社會可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

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