環(huán)境有機污染物檢測技術(shù)及其應(yīng)用

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(普洱市環(huán)境監(jiān)測站，云南 普洱 665000)

1 環(huán)境有機污染物檢測技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

20世紀(jì)初期，隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展環(huán)境問題也變得愈發(fā)嚴(yán)重。許多國家逐漸投入到了有機污染物檢測的相應(yīng)研究中，該技術(shù)逐漸被重視。但是，在20世紀(jì)初期，我國對有機污染物的研究確很少，我國的有機污染物檢測技術(shù)較為落后，發(fā)展的速度也比較慢。近些年，我國的經(jīng)濟有了進(jìn)一步地發(fā)展，不過環(huán)境問題也變得越來越棘手。因此，我國相關(guān)環(huán)境檢測部門積極地引進(jìn)一些國外先進(jìn)的設(shè)備以及寶貴的檢測經(jīng)驗。對于此類方式的應(yīng)用，進(jìn)一步地使得我國有機污染物檢測技術(shù)得到有效提升，填補了一些技術(shù)空缺。隨著我國的發(fā)展，慢慢地將重點放在了有機污染物檢測技術(shù)上，不過由于對該技術(shù)研究起步晚，使得相關(guān)的檢測技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱。并且一些有機污染物分析技術(shù)的流程相對來說較為復(fù)雜難懂，使得我國的有機污染物檢測技術(shù)與發(fā)達(dá)國家之間仍然存在著差距。對于此類技術(shù)的相關(guān)分析能力，以及進(jìn)行批量檢測還不夠成熟，對于有機污染物檢測技術(shù)還有許多可改善的地方。

2 污染物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

由于不同的有機物采樣的地點及特征皆不同，只有對于較為有特異性的有機物進(jìn)行采樣，才可以使得到的數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。并且，目前的有機物類別比較多，因此在取樣之前就需要有著較為清晰、詳細(xì)的計劃。同時，相關(guān)的技術(shù)人員還需要根據(jù)不同的有機物類型，運用相應(yīng)的采樣方法。

2.1 水體有機污染物濃度的檢測方法

由于有一些水體當(dāng)中所含有的有機污染物對于紫外線吸收得比較多，因此相關(guān)技術(shù)人員可以使用紫外吸光度具體對水體中的有機污染物加以濃度的檢測。這就需要應(yīng)用紫外線光譜檢測的方法，不光要應(yīng)用到偏最小二乘來進(jìn)行計算，還需要利用主元回歸等方法進(jìn)行相應(yīng)回歸模型的建立，不光如此，還要應(yīng)用到導(dǎo)數(shù)等對于所得出的紫外線光譜檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步地處理。相關(guān)技術(shù)人員為了使得得出的檢測結(jié)果更加具有真實性，就需要進(jìn)一步減小干擾因素所帶來的影響。

2.1.1 建立相關(guān)的模型

應(yīng)用偏最小二乘法。一般情況下，在應(yīng)用偏最小二乘來計算輸入光譜的矩陣X以及輸出COD濃度矩陣Y時，可以使用同一種方法，并且為了進(jìn)一步明白矩陣Y對矩陣X分解將可能出現(xiàn)的情況，往往都會將其進(jìn)行相互之間的聯(lián)系。此外，當(dāng)進(jìn)行成分上的選擇時，關(guān)于對偏最小二乘的相應(yīng)的計算就是最為主要的部分。一旦對于相應(yīng)的成分選擇出現(xiàn)了問題，就會使得訓(xùn)練樣品的擬合度受到一定的影響，使模型最終的預(yù)測與結(jié)果有著較多的分歧。

主元回歸的應(yīng)用。通過降維的方式，就可以相應(yīng)地將光譜中重疊的信息排除在外。需要注意的有，將一些有用的成分進(jìn)行保存，避免模型存在誤差。

2.1.2 數(shù)據(jù)的處理

需要通過導(dǎo)數(shù)來進(jìn)行預(yù)處理，使原始光譜當(dāng)中的點被分在合適的范圍。還需要依照著劃分的范圍進(jìn)一步應(yīng)用導(dǎo)數(shù)計算出相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)光譜，避免出現(xiàn)基線漂移或者是光譜背景受到干擾等問題。此外，相關(guān)技術(shù)人員為了使導(dǎo)數(shù)光譜不受到噪聲的影響，采用導(dǎo)數(shù)處理來將其分成一階或二階導(dǎo)數(shù)的方式。

2.2 室內(nèi)空氣中具有揮發(fā)性的有機化合物的檢測方法

目前在對室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測之前，就需要進(jìn)行一定的濃縮，以此使得最終的檢測結(jié)果具有更高的靈敏度。

2.2.1 比色管檢測

應(yīng)用這種方式來進(jìn)行進(jìn)一步檢測，通常只可以檢測出TVOC的大約含量。這種方法，一般來說，是使待檢測的氣體和顯示劑有著顏色的變化。最終通過顯色的長度來代表相應(yīng)的有害氣體濃度，不過這種檢測方法的準(zhǔn)確度比較低，得出的結(jié)果往往只能被當(dāng)作參考。

2.2.2 光電離檢測

通常，如果將待檢測的樣品放進(jìn)離子室中，同時將其曝光在具有能量的紫外燈下面，可以使得相應(yīng)的使紫外線能量令待測物被進(jìn)一步激活。之后，離子被吸引在采集電極之上，如果進(jìn)一步使該電極的電流變大，再對使用的電流值進(jìn)行比較，可以最終得出氣體類的有機污染物的具體濃度。

2.3 土壤固廢有機污染物的檢測方法

對于土壤固廢檢測方法來說，要針對檢測物的毒性和污染狀況來進(jìn)一步分析，主要應(yīng)用在被檢測的土壤是液體或者具有顏色時。①應(yīng)用翻轉(zhuǎn)法以及水平震蕩法來對收集到的土壤固廢進(jìn)行相應(yīng)的制作，最終將其變?yōu)橐簯B(tài)。②倒入一定量的待檢測液體于燒杯中，再加入5 mL硝酸并加熱，蓋上表面皿，待有機物轉(zhuǎn)化為氮氫的化合物。最后再加以冷卻。③需要在燒杯當(dāng)中加入10 mL濃度為60%的高氯酸進(jìn)行進(jìn)一步地加熱，若高氯酸生成了白煙，可以視其有機物進(jìn)行了進(jìn)一步分解。④添加50 mL的溫水來進(jìn)行進(jìn)一步稀釋，并且還需要再加熱10 min左右，最終檢測濾液中是否包含有相應(yīng)的有機物污染。

2.4 土壤中持久性有機污染物的檢測方法

檢測土壤中有機污染物過程中，如果使用色譜法，就可以獲得更加持久的效果。在具體進(jìn)行土壤持久性有機污染物檢測時，往往會由于不同類別的物質(zhì)具體在固定相、流動相當(dāng)中有著不一樣的配比。由于不同物質(zhì)流動速度不一，混合物當(dāng)中的不同的成分最后在固定相表面得以分離。

2.5 廢氣揮發(fā)性有機污染物(VOCs)檢測方法

揮發(fā)性有機物VOCs是種混合物，目前的主要檢測方法是氣相色譜法、質(zhì)譜法和光譜法，環(huán)保部公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的是氣質(zhì)聯(lián)用法。其中環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物(HJ644)標(biāo)準(zhǔn)中測定的是35種目標(biāo)有機化合物，主要是烷烴、烯烴和苯系物，固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物(HJ734)標(biāo)準(zhǔn)中測定的是24種目標(biāo)有機化合物，主要是酮類、酯類、烯烴類和苯系物。對于VOCs 的檢測儀器主要包括：實驗室儀器、在線式儀器和便攜式儀器三類。其中的氣相色譜分析技術(shù)是一種多組分混合物的分離、分析的技術(shù)。以氣體作為流動相(載氣)，比如：非甲烷總烴、苯、甲苯、二甲苯等特征污染物被當(dāng)樣品被送入進(jìn)樣器并氣化后由載氣攜帶進(jìn)入填充柱或毛細(xì)管柱，由于樣品中各組份的沸點、極性及吸附系數(shù)的差異，使各組份在柱中得到分離，然后由接在柱后的檢測器根據(jù)組份的物理化學(xué)特性，將各組份按順序檢測出來，最后將轉(zhuǎn)換后的電信號送至色譜工作站，由色譜工作站將各組份的氣相色譜圖記錄并進(jìn)行分析，得到各組份的分析結(jié)果。

3 結(jié)語

目前環(huán)境有機污染物檢測技術(shù)仍然是在我國具體發(fā)展中比較重要的一部分，要想進(jìn)一步提高我國的有機污染物檢測技術(shù)的水平，不光要引進(jìn)國外的一些先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)備，還需要依據(jù)我國的實情對此檢測技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究。以此來使得我國的有機污染物環(huán)境檢測技術(shù)可以更加高效，促進(jìn)我國的環(huán)境事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。