试论水监测中有机污染物的检测技术应用

(整期优先)网络出版时间:2023-11-30
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试论水监测中有机污染物的检测技术应用

钱鸿飞

靖江市华汇水务有限公司,江苏 泰州 214500

摘要:水体中有机污染物危害性大,不但会破坏生态环境,还会对人体健康产生严重影响,导致生殖系统与神经系统等出现问题,并使得患癌的机率提升。基于此水监测要提高有机污染物检测技术水平,严格依据规范操作,确保检测结果与实际一致,掌握有机无污染种类、污染范围、污染程度等,有针对性与及时治理,以此强化水资源保护,维护生态同时保证用水安全。本文在对水监测过程中,有机污染物检测常用技术进行分析基础上,针对实际应用进行探讨,希望有值得借鉴地方。

关键词:水监测;有机污染物;检测技术

引言:水监测是一项极为重要工作,过程中需要做好污染物检测,由此掌握存在的污染物类型与污染严重程度,为有效治理提供依据。有机污染物是水体中比较常见的污染物,对于生态环境与人类健康危害性大,所以要加大检测力度。工作人员要熟悉与了解常见有机污染物预处理和检测技术,比如快速溶剂萃取法、顶空法、吹脱捕集法、液液萃取法、固相萃取法和固相微萃取法等,根据实际情况合理选择预处理方法和检测方法,严格依据规范与要求操作,以确保检测结果准确与可靠。

一、水监测中有机污染物预处理技术

(一)快速溶剂萃取法

快速溶剂萃取技术具有效率高的优势,所用到的有机溶剂少,在水中有机污染物检测中应用比较广。它是一种借助升高温度方式,达到遏制基体效应,以及利用动力学快速解析与萃取的方法。操作中要控制好温度,一般仪器温度应保持在50度到200度之间,而有机污染物萃取温度应为200度[1]。需要注意一点,高温情况下样品所含分子运动快,有机物质会受到影响,出现大面积扩散的状况。检测遇到这种情况要对样品静置处理,在经过一定时间以后,样品分类,然后依据流程完成检测,这样检测结果准确性会更有保障。

(二)顶空法

顶空法是将水样置于顶空瓶中加热,使待测物在一定温度下达到气液平衡,此时待测物在气相中的浓度与在液相中的浓度成正比,通过吸取上部气体样品,注入气相色谱仪进行测定,即可分析出水样中待测有机物的含量。该方法适用于挥发性和部分半挥发性有机污染物的测定,处理过程比较简单。

(三)吹脱捕集法

吹脱捕集法与顶空法类似,在应用过程中,先将待测水样注入吹扫管,然后将氮气通入其中,对水样进行吹扫,使得挥发性有机物从水中逸出,然后通过捕集阱吸附,完成后停止吹脱,对捕集管加热,使目标物脱附进入气相色谱仪分析。这种方法处理过程同样比较简单,相对于顶空法对目标物的富集程度较高。

(四)液液萃取法

传统的有机物萃取一般采用液液萃取,将水样置于分液漏斗,选择合适的萃取溶剂,充分震荡萃取,最后将萃取液脱水干燥定容后上机分析。该方法的优点是所使用的仪器设备简单,投入成本低,方法比较成熟。缺点是所耗有机试剂量较大,而且萃取会带来大量杂质,对后续分析有一定的干扰作用。

(五)固相萃取法

固相萃取法(SPE)是将水样通过固相萃取柱,样品中的有机物被填料吸附,然后通过淋洗和洗脱,最终将目标物洗脱出来以供分析。该方法优点是可以实现大体积萃取,将水样不断通过萃取柱进行吸附,需要注意的是在此过程中一定要控制好流量。选择合适的淋洗液,将吸附柱上不需要的干扰杂质先洗出,然后用洗脱溶剂将目标物洗脱后定容。此过程要注意淋洗液和洗脱液的选择,淋洗完毕后固相萃取小柱吹干后再进行洗脱,避免将水分带入。整个过程所使用的有机溶剂比液液萃取法要少,对环境的污染较小。但萃取小柱不可重复利用,因此成本相对较大。不同的待测物要选择合适型号的固相萃取柱,针对难挥发的有机污染物的提取可以参考此种方法。

(六)固相微萃取法

固相微萃取法(SPME)和固相萃取法原理类似,都是通过先吸附后解析,将目标物进行富集后再注入仪器进行分析[2]。不同的是,该方法使用的是固相微萃取针,将萃取填料集成在针尖里面,萃取时将带有填料的部分从针头推出,扎入样品进行萃取。此法相对于传统的固相萃取更加方便快捷,极大减少了人工和有机试剂的使用。缺点同样是成本较高,并且随着萃取针的不断使用,吸附效率会逐渐下降,因此该法大多采用内标法进行定量。

二、水监测中有机污染物检测技术

(一)气相色谱法

水中有机污染物检测可选用气相色谱法,分析需要的样本量少,且检测效率高。这种检测方式主要依据的是样品与色谱柱内固定相,还有气相分配系数存在的差异,通过多次分配的方式达到分离目的。适用于挥发性强,沸点较低的有机物分析。气相色谱法除了单独应用外,还可与质谱(MS)联用。

(二)液相色谱法

对于挥发性弱,沸点高的有机污染物,比如说各类农药、药品以及添加剂等,可以用液相色谱法检测。原理与气相色谱法类似,不同的是流动相为液体。优点是可以分析沸点较高的有机污染物,缺点是有机试剂的消耗比较大。

(三)其它检测技术

水监测中有机污染物检测除了可采用上述技术与方法,还可采用超临界流体萃取技术、分光光度法、树脂富集提取技术等,各自具有优势和适用性,应当依据实际情况选择。超临界流体萃取技术具有检测速度快与准确性高的特点,但是对于设备有很高的要求,而且只能用于固体样品检测。分光光度法也是常会用到的检测技术,需要掌握所要检测物质光吸收情况,然后采取定性与定量结合分析方法。采用这种方式可明确溶液中特定物质结构状况,以及弄清楚浓度水平,操作中需要注意,应当对未知溶液与标准化溶液检测,掌握各自的吸光度水平,然后进行比较,最后与标准液吸光水平对比

[3],从而确定相应浓度,且要确定好光波。树脂富集提取技术应用要做好树脂混合物选择,一定要保证有比较好的吸附效果,还要控制污染与无机物流失。这种技术适合固液提取,需要借助芳香族高聚物将离子交换为树脂,在纯化之前要对试剂再次蒸馏,以确保检测结果准确。

三、水监测中有机污染物检测技术实际应用

(一)样品的采集与预处理

水监测中有机污染物检测极为重要,而样品的采集与预处理对于最终检测结果影响大。采集河流表层水,可直接将采样瓶汲水,注意防止混入漂流物;采集河流深层水,应使用专用立式采样器,采集0.5~1.0米的水样。样品采集要注意充满采样瓶,防止有机物挥发,造成检测结果偏低。

针对样品中需要检测的有机物性质,选择合适的预处理方法。对于挥发性和半挥发性有机物,优先考虑顶空法和吹脱捕集法,这将大大减少预处理步骤,从而避免样品在处理过程中造成的待测物损耗。对于难挥发的有机物,可以考虑以上几种预处理方法,根据仪器配置和实际使用情况进行选择,兼顾使用成本和检测结果准确度。

(二)萃取剂选择

萃取剂的选择要根据所采用的预处理方法来,传统的液液萃取一般要充分考虑相容情况,极性保持与目标化合物接近,比如可采用二氯甲烷与石油醚,有助于检测结果准确与可靠。对于固相萃取法还应该考虑淋洗和洗脱情况,如果洗脱液不适合直接上机分析,需要将洗脱液用氮气吹干,再选用合适的溶剂将其重新定容后上机分析。

(三)样品的检测

处理好的样品就可以上机检测了,一般预处理过程比较简单的,像顶空法和吹脱捕集法,可以通过外标法来绘制标准曲线定量分析。样品基质比较干净的样品,如采用液液萃取法预处理的,也可以通过外标法定量。样品成分复杂,且目标物远不止一个的,采用固相萃取法和固相微萃取法的,需要在整个预处理过程中往样品中添加内标物和标记物,用内标法来绘制标准曲线定量分析。

(四)需注意事项

水监测有机污染物检测要合理选择方法,根据相关要求确定好检测步骤,每个环节中规范操作,如实与完整记录各项数据。环境因素会对有机污染物检测产生影响,故而要加强对温度与压力值等环境因素控制。有机污染物检测要借助仪器进行,因此要提前检查,保证各个方面符合要求,这是检测结果准确的重要保障。提高工作人员专业能力与综合素养,增强其有机污染物检测能力,并要使其掌握新型检测设备与检测技术。

四、结束语

综上所述,水监测中有机污染物检测非常重要,能够为水资源利用、保护、治理提供可靠依据,创造安全用水环境,防止对人体健康造成影响。当前水监测中有机污染物检测可采用微波萃取技术、快速溶剂萃取技术、索氏提取法、吹脱捕集技术等,应充分掌握,在检测中合理选择,严格依据规范操作,以确保检测结果准确。

参考文献

[1]黄琴.水监测中有机污染物的检测技术[J].农家参谋,2018(10):223.

[2]许姗姗.水体中痕量有机污染物的前处理及检测方法分析[J].中国资源综合利用,2022(7):107-109.

[3]邹丽,郑洪领.水监测中有机污染物的检测技术[J].能源与环境,2017(03):76-77.