【收藏】水中有機汙染物的檢測方法彙總
發布日期：2022-06-29
核心提示：隨著經濟的快速發展，工業廢水、生活汙水的排放及農村地區大量使用農藥、huafeidengxingwei，zhijiedaozhishuiyuanzhongyoujiwuranwuhanliangdezengjia，duirenmendeyinshuianquangouchengzhongdaweixie。yinci，guoneiwaizhuanjiadouzaijijitansuojiancehequchushuizhongyoujiwuranwudefangfa
隨著經濟的快速發展，工業廢水、生活汙水的排放及農村地區大量使用農藥、huafeidengxingwei，zhijiedaozhishuiyuanzhongyoujiwuranwuhanliangdezengjia，duirenmendeyinshuianquangouchengzhongdaweixie。yinci，guoneiwaizhuanjiadouzaijijitansuojiancehequchushuizhongyoujiwuranwudefangfa。
youjiwuranwuchengwoguoshuitizhuyaowuranwugeirentijiankanggouchengzhongdaweixie，judisanjunyidaxuejunshiyufangyixueyuanjunshidulixuejiaoyanshihedisanjunyidaxuejunshiyufangyixueyuanhuanjingweishengxuejiaoyanshilianhefabude《我國水中有機物及部分持久性有機物汙染現狀》資料介紹，近年來，我國主要的江河湖泊均不同程度受到有機物的汙染。根據多年的監測，我國提出水中優先控製汙染物有68種，其中有毒有機汙染物就有58種(zhong)。可(ke)見(jian)，有(you)機(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)已(yi)成(cheng)為(wei)我(wo)國(guo)水(shui)汙(wu)染(ran)的(de)主(zhu)要(yao)物(wu)質(zhi)。水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)一(yi)部(bu)分(fen)來(lai)自(zi)於(yu)自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)。絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)地(di)區(qu)的(de)水(shui)中(zhong)都(dou)存(cun)在(zai)著(zhe)痕(hen)量(liang)天(tian)然(ran)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)――腐殖酸，特別是在森林草原地區。腐殖酸會增加重金屬及其他有機物在地下水中的活動性。餘下的大部分有機汙染物則來自於人類活動當中，包括各類汙水的排放、城市垃圾的填埋和各種農藥、殺蟲劑、除草劑的使用等。清華大學環境學院王占生教授在其《健康的水》一yi書shu中zhong提ti到dao，我wo國guo有you機ji汙wu染ran物wu可ke分fen為wei天tian然ran有you機ji物wu和he人ren工gong合he成cheng有you機ji物wu。水shui中zhong天tian然ran有you機ji物wu質zhi如ru腐fu殖zhi質zhi，可ke與yu消xiao毒du劑ji氯lv反fan應ying，產chan生sheng具ju有you致zhi癌ai風feng險xian的de三san氯lv甲jia烷wan等deng消xiao毒du副fu產chan物wu，屬shu於yu一yi類lei汙wu染ran。對dui於yu人ren工gong合he成cheng的de有you機ji汙wu染ran物wu主zhu要yao包bao括kuo持chi久jiu性xing化hua學xue物wu、內分泌幹擾物、藥與個人保護用品三大類。其中，持久性化學物不易降解長期存在，對人類有毒害作用。內分泌幹擾物類似於人類激素，會幹擾生殖、生長功能；降低人體免疫力；幹擾神經係統導致行為失控等反常現象。據統計發達國家ÿ５對夫婦中就有一對不孕，中國ÿ8對夫婦有一對不育。藥與個人保護用品中的抗生素類能促使水環境中細菌成為超級細菌使病人使用抗生素無效而死亡，美國ÿ年因抗生素無效死亡2萬多人，中國8萬wan多duo人ren。更geng可ke怕pa的de是shi，這zhe些xie物wu質zhi大da都dou屬shu於yu水shui分fen子zi汙wu染ran物wu質zhi，自zi來lai水shui廠chang采cai用yong目mu前qian傳chuan統tong的de淨jing化hua工gong藝yi很hen難nan有you效xiao去qu除chu，將jiang隨sui著zhe飲yin水shui進jin入ru人ren體ti，對dui健jian康kang構gou成cheng巨ju大da威wei脅xie。根據揮發性質，有機汙染物可分為揮發性有機汙染物（VOCs）、半揮發性有機汙染物（SVOCs）和不揮發性有機汙染物（NVOCs）。目前，水中的有機汙染物主要是指前兩者。①根據世界衛生組織的定義，揮發性有機汙染物是指沸點在50-25℃，室溫下飽和蒸氣壓超過133.32Ｐａ，在常溫下以蒸氣形式存在於空氣中的一類有機物。按其化學結構的不同，可以進一步分為八類：烷烴類、芳烴類、烯烴類、±代烴類、酯類、醛類、酮類和其他。這類有機汙染物數量多，大多具有毒性，廣泛分布於水環境中，其測定方法主要有：氣相色譜法［包括頂空氣相色譜法（ＨＳ―ＧＣ）、吹脫捕集氣相色譜法（Ｐ＆Ｔ―ＧＣ）等］和氣相色譜一質譜法［包括頂空氣相色譜一質譜法（ＨＳＧＣ一ＭＳ）、吹脫捕集氣相色譜一質譜法（Ｐ＆Ｔ―ＧＣ―ＭＳ）等］。此外還有分光光度法和滴定法等其他方法。②半揮發性有機物通常指沸點為170-350℃，蒸氣壓為10-7～0.1ｍｍＨｇ的一類有機物，它們能在氣相和空氣中的固相顆粒物之間形成一定的平衡。ＳＶＯＣｓ包括多環芳烴、氯苯類、硝基苯類、鄰苯二甲酸酯類、有機氯農藥、有機磷農藥、亞硝基胺類、苯胺類和苯酚類等化合物。這類化合物如果與人長期接觸，會造成人體慢性中毒，引起癌症，會直接影響到生殖和中樞神經係統・甚至導致死亡。此外，還會對環境有嚴重Σ害，並對水體可造成汙染。shuizhongyoujiwuhanliangjiaodi，yaoxiangdedaozhunquedecedingjieguo，chulexuyaolingminduhejingmidugaodecedingyiqihexianjindeshujuchulixitongwai，daifenxiceshizufendeyuchulishifenxijianceguochengdeguanjianbuzhou。yuchulidemudejiushipaichujitideganrao，tongshizaifujiguochengzhongchuqudaliangshuifen，shiweiliang（或痕量）的待測有機物濃縮，這樣才能滿足測定的要求。根據被測組分的性質和富集的基本要求采用不同的方法進行富集。吹(chui)掃(sao)捕(bu)集(ji)法(fa)以(yi)惰(duo)性(xing)氣(qi)體(ti)將(jiang)水(shui)樣(yang)中(zhong)揮(hui)發(fa)性(xing)有(you)機(ji)物(wu)吹(chui)人(ren)裝(zhuang)有(you)吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)捕(bu)集(ji)管(guan)中(zhong)，然(ran)後(hou)加(jia)熱(re)捕(bu)集(ji)管(guan)，反(fan)吹(chui)解(jie)吸(xi)，解(jie)吸(xi)出(chu)的(de)有(you)機(ji)物(wu)進(jin)入(ru)氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)儀(yi)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。該(gai)方(fang)法(fa)具(ju)有(you)不(bu)使(shi)用(yong)有(you)機(ji)溶(rong)劑(ji)、取樣量少、富集倍數高、受基體幹擾少等優點。商品化設備可實現自動化，集樣品分離、富集、進樣於一體。吹掃捕集法的實質是一種動態頂空法。相比於靜態頂空技術，吹掃捕集時間短、靈敏度高，重現性好。此法對於沸點低於200℃、能被惰性氣體吹出的有機物如±代烴、芳烴、揮發性烷烴、烯烴和氯苯類化合物等有較好的富集效果，是目前在環境監測係統應用最為廣泛的有機物監測前處理方法之一。該法是根據氣液平衡分配原理結合氣相色譜發展出來的方法。具體做法是將樣品置於密閉體係中，保持恒定溫度，使其上部（頂端）的氣體與樣品中的組分達到相平衡，抽取上部氣體進行樣品分析。頂空法適用於處理小分子量、低沸點（低於150℃）易揮發的有機物（水中溶解度＜2％）。采用該法結合色譜選擇性檢測器，一般均可達到1×10-6g/L 的水平。該法不需特殊裝置，準確性好，但受容器限製，樣品濃縮倍數少，使方法的靈敏度受到影響。而且，有限的頂部空間使ÿ次取樣後頂部空氣濃度有所改變，影響了測量的精密度。若有合適的內標物，則可提高方法的精密度，是低分子量、易揮發物質良好的富集方法。頂ding空kong法fa一yi般ban又you可ke以yi分fen為wei靜jing態tai頂ding空kong法fa和he動dong態tai頂ding空kong法fa。靜jing態tai頂ding空kong法fa用yong於yu氣qi樣yang中zhong被bei測ce組zu分fen含han量liang大da於yu氣qi相xiang色se譜pu檢jian測ce器qi檢jian測ce限xian的de組zu分fen，動dong態tai頂ding空kong法fa實shi際ji上shang是shi疏shu水shui富fu集ji和he頂ding空kong法fa相xiang結jie合he的de方fang法fa，可ke用yong於yu氣qi樣yang中zhong被bei測ce組zu分fen含han量liang小xiao於yu氣qi相xiang色se譜pu檢jian測ce器qi檢jian出chu限xian的de組zu分fen測ce定ding。頂空法目前在我國、日本和歐洲應用比較普遍。液液萃取技術的工作原理是基於非極性有機物在水／youjirongjixiangzhijiandepinghengfenpei，zaishuixiangzhongjiaruyizhongyushuibuxiangrongdeyoujirongji，jingguozhendangshidaicezufenjinruyoujixiang，lingyixieburongyuyoujirongjidezufenrengliuzaishuizhong，congerdadaofenlifujidemude。該技術適用於提取和濃縮水體中的汙染物。它可萃取各個沸點階段的有機物，尤其適宜分離、富集水中難揮發性和中等揮發性的有機物如農藥、酚類、多氯聯苯、多環芳烴等。該法雖已使用多年，但因其回收率高、方法簡便、成熟，現在仍為水樣前處理中的常用方法。該法所用溶劑應純化，否則溶劑雜峰會幹擾測定。操作過程中有機溶劑與水樣的比例大約為1:10，因此需要大量溶劑。由於在後續操作中，溶劑要蒸發到大約1mL，因此溶劑本身的沾汙問題比較嚴重，需要嚴格而又十分繁瑣的溶劑淨化過程。固相萃取技術是將固定相（極性吸附劑、鍵合型吸附劑、離子交換劑等）充chong填tian於yu小xiao型xing塑su料liao管guan內nei，構gou成cheng一yi次ci性xing小xiao型xing色se譜pu柱zhu，將jiang樣yang品pin液ye用yong注zhu射she器qi注zhu入ru小xiao柱zhu中zhong，然ran後hou用yong適shi當dang的de溶rong劑ji將jiang被bei測ce物wu洗xi脫tuo下xia來lai，其qi他ta的de幹gan擾rao物wu質zhi則ze留liu在zai柱zhu上shang。guxiangcuiqufashishuizhonghenliangyoujiwufujidelixiangtujing。tadezuidatedianshiduishuidexifufeichangxiao，erduidaduoshutebieshijixingjiaoxiaodeyoujiwudexifupinghengxishufeichangda。SPE 法的優點是處理水樣量大（一般幾百毫升至幾升），從而使檢測的靈敏度大大提高。經常使用的固定相為C18吸附樹脂，在中性條件下，C18固相萃取柱主要提取非離子疏水有機物。實際使用時，也可以分別將水樣調整到pH2、pH7和pH12，分別提取有機酸、非極性有機物和有機堿。雖然固定相為C18dexiaozhuduidabufenyoujiwudehuishoulvjiaogao，danzhenduifenxidemubiaowuzhilaixuanzexiaozhu，keyijinyibutigaohuishoulv。youyuguxiangcuiqujishuyijingshangpinhuashengchan，buxuyaofansuodejinghuachengxu，yingyongshidecaozuoguochengxiangduijiandan，jieshenglaoli。guxiangweicuiquzhuyaozhenduihuifahuobanhuifayoujiwujinxingcaiyang，yuyigeanzhuangzaiqixiangsepujinyangqiqianderehuifazhuangzhipeitao，zhijiejinxinghuifaxingyoujiwuranwufenxidingliang。固相微萃取的最大優點是不需要有機溶劑來萃取或洗脫，采樣是以被動方式進行的，需要將SPME器件浸在水中或處於頂空λ置，並達到液／固或氣／固平衡後取出。根據有機物在SPME／水（或氣）中的分配係數來進行目標物在水中濃度的定量。水體中的揮發性有機汙染物包括揮發性±代有機物、芳香烴、丙烯醛、硝基苯類化合物等。氣相色譜法是20世紀發展起來的一種對複雜混合物成分進行分析的技術，在水質分析中具有較好的效果，因此受到關注。
氣相色譜法具有分辨率高、靈活性強、選擇性強和分析速度快等特點。在水質檢驗過程中能夠對一些性質和特點都十分相似的烴類異構體或者同λ素等物質進行精準分析。此外，氣相色譜法的技術性較強，操作上也比較簡單，能夠在短時間內完成水質檢測的整個流程。
氣相色譜法廣泛應用於生活用水、地表水、工業廢水和生活汙水等領域有機汙染物的測定中，在水體有機汙染物的治理和控製上起著不可或缺的作用。離(li)子(zi)色(se)譜(pu)是(shi)高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)技(ji)術(shu)的(de)一(yi)種(zhong)，能(neng)夠(gou)對(dui)陰(yin)離(li)子(zi)和(he)陽(yang)離(li)子(zi)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)，尤(you)其(qi)適(shi)用(yong)於(yu)水(shui)體(ti)中(zhong)重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)或(huo)者(zhe)高(gao)氯(lv)酸(suan)離(li)子(zi)等(deng)有(you)機(ji)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)檢(jian)測(ce)。
色譜－質譜聯用技術最大的優點在於實現兩種技術的優勢互補。在對水體中多種組分構成的混合物進行檢測時，能夠高效分離並進行定性和定量分析。qizhong，lizisepudejianceqifenweidianhuaxueheguangxuejianceqi，yuzhipufenxilianyonghou，nenggoujidachengdudetigaodingxingdingliangjiancedezhunquexingjilingmindu。danzaiyixiegaojixing、高分子量和穩定性不夠有機物質的檢測上，離子色譜―質譜聯用技術通常無法很好的發揮作用。免疫檢測法指的是將抗體抗原反應與現代測試手段相結合的微量分析方法。與傳統分析方法相比，免疫檢測法設備少，且靈敏度高、選擇性強、速度快。除了早期的熒光免疫法和放射免疫法外，還有ø免疫法。
ømianyifanenggoujianshaoyangbenqianchulihechunhuabuzhou，keyizaiduanshijianneifenxidaliangyangben，shiyongyuxianchangjiance。qibuzuzhichuzaiyujingmidubugao，youyidingdeshiyongshouming，qiekangtizhibeibuyibingqiejuyouteyixing，yibanzuoweichangguideqixiangsepuheyexiangsepufadebuchong，yonglaicedingdangeyoujiwuranwu。傳感技術包括非生物傳感和生物傳感，一般用一種固定的ø或者抗體作為獲得高靈敏度的基本物質。傳感技術是近年來應用較為廣泛的技術之一，在水體有機汙染物的檢測上意義重大。
半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)與(yu)生(sheng)物(wu)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)生(sheng)物(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)目(mu)前(qian)在(zai)環(huan)境(jing)分(fen)析(xi)上(shang)運(yun)用(yong)的(de)較(jiao)多(duo)。其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)發(fa)生(sheng)在(zai)生(sheng)物(wu)膜(mo)上(shang)的(de)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)或(huo)親(qin)合(he)作(zuo)用(yong)作(zuo)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)感(gan)應(ying)作(zuo)用(yong)的(de)基(ji)礎(chu)，通(tong)過(guo)測(ce)定(ding)ｐＨ值、傳導、吸附的變化，實現傳感器感應信息的輸出。傳感技術以其快速、簡便、在線等分析特性成為環境監測領域中應用廣泛且頗具發展前景的分析技術之一。
編輯：songjiajie2010
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