固相微萃取法在水质监测中的应用

2014-01-31 12:03朱晓强
资源节约与环保 2014年6期
关键词:芳烃水样涂层

朱晓强

(深圳市水质检测中心 广东深圳 518000)

固相微萃取法在水质监测中的应用

朱晓强

(深圳市水质检测中心 广东深圳 518000)

工业的发展带来了环境污染问题的加重,已经严重的对人们的生活环境造成了影响。随着人们环境保护意识的提高,环境监测技术也得到了前所未有的发展。水质监测在环境监测中占有非常重要的比重,本文就固相微萃取法在水质监测中的应用进行了综述,希望对提高水质监测技术有一定的参考意义。

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随着我国仅仅的不断发展,对水质监测技术需求也不断提高。固相微萃取技术是一项现代化的产品处理技术,具有方便、快捷、灵敏度高和成本低等优点,并且该技术不用使用有机溶剂,污染小,因此广泛的应用于水样的分析监测中。固相微萃取技术在水质监测中具有非常重要的意义,因此本文就固相微萃取技术进行了简单介绍,并且对其在水质监测中的应用进行了综述。

1 固相微萃取技术

固相微萃取最早由加拿大学者提出,在20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技术。该技术一般与气相色谱技术或高效液相色谱技术联用,并且过程不使用有机溶剂,是一种非溶剂型选择性萃取法。固相微萃取法是将纤维上的吸附剂或者高分子涂层作为固定相,再应用吸收机理或吸附机理对目标组分进行萃取和浓缩的操作,然后通过气象色谱的进样器进行热解吸,最后进行分析和检测的方法。通常固相微萃取的萃取方式有三种:顶空萃取法和浸入式萃取法。顶空式萃取法即萃取头在水样上的气相进行萃取。易挥发性有机化合物在水相/气相达到平衡时,气相浓度大于水相浓度,此时适合使用顶空式,能够有更好的准确度,并且降低检出限。浸入式就是将萃取头浸入水相中萃取的方法。大部分的有机化合物的萃取都需要用浸入式,因为此时萃取头与水样中的有机物直接接触,所以萃取时间短,富集速度快,但是与样品有直接接触,因此容易受到干扰,并且有些基体会对高分子固相涂层造成伤害。固相微萃取的装置十分简单,外形类似于进样器。该装置在头内有一个伸缩杆,上面炼油一根熔融石英纤维,并且表面涂有色谱固定相。一般情况下,熔融石英纤维隐藏于针头内,需要时可以推动进样器推杆使石英纤维从针头内伸出。

2 固相微萃取法在水质监测中的应用

由于固相微萃取技术具有简便快速、高灵敏度,成本低,无溶剂污染等优越性,因此在水质监测中有非常广泛的应用。利用固相微萃取测定的化合物种类很多,如有机金属化合物、卤代烃类化合物、农药残留物、有机化合物等等。

2.1 有机金属化合物的测定

有机汞和有机锡都是广泛存在于水体当中的有机金属化合物,其潜在的毒性和对生物的影响已经逐渐引起人们的注意。刘稷燕等人利用固相微萃取技术与质谱联用对水样、底泥和动物毛、皮中的有机汞与有机锡进行了含量测定。固相涂层使用的是处理过的纤维,主要是在浓氢氟酸中浸泡3.5个小时,在经过高温老化4h。实验表明,这样处理之后,纤维对有机汞和有机锡有更好的吸附效率,能够有效的实现有机汞和有机锡的测定。M o e n s等人利用固相微萃取技术还实现了对有机铅含量的测定。M es t e r等人利用固相微萃取技术联合电感耦合等离子体质谱技术对水样中的甲基汞进行了测定与分析。

2.2 水中酚类化合物的测定

酚类化合物是水体中的主要污染物之一,采用有效的分析手段对水体中酚类化合物进行测定与分析,对解决水污染问题有非常重要的意义。赵汝松、柳仁民等人通过利用固相微萃取与色谱、质谱联用技术对水中的酚类化合物进行了检测和分析。该实验对萃取时间、搅拌速度、离子强度、pH值和解析时间等条件对萃取效果的影响进行了讨论。实验结果表明,65μm聚二甲基硅氧烷1:2烯基涂层对水样中的酚类化合物有较好的萃取效果。另外,该研究还表明,在污水中加入乙酸酐将酚类污染物乙酰基化对降低酚类污染物的极性,提高方法的灵敏度,降低基质的影响有很好的效果,并且此方法萃取效率能够提高十倍。

2.3 多环芳烃的测定

近些年,随着煤、石油等能源的使用量的提高,多环芳烃在环境污染中也占有越来越大的比重。因此,多环芳烃的检测与分析工作是环境保护工作中的重要内容。王翊如等人利用固相微萃取技术对水样进行了预处理,为多环芳烃的检测工作做好了准备工作。该实验利用100μm聚二甲基硅氧烷纤维对水中的十几种多环芳烃化合物进行了萃取,在1h的采样时间内,纤维上的吸附量与采样的时间已经几乎成正比,分配体系达到平衡前,能够定量的对水中待测物进行测定。王丹华等人利用自制的新化合物端羟基冠醚作为涂层对有机污染物多环芳烃的萃取情况进行了研究,实验结果表明,该种涂层适合多环芳烃的检测工作,值得进一步研究和推广。

除此之外,固相微萃取技术在对萘和B TE X、氯化物、农药等物质的检测中也有很好的应用。

3 结语

环境问题已经成为了社会广泛关注的话题,环境检测部门对于环境的监控力度也在不断加大,科学技术的发展,各项环境检测方法也在更新,固相微萃取技术即是其中较为新型的处理技术,尽管固相萃取技术刚刚起步,但是其方法简单、无需试剂、提取效果好等优势使其已经在环境领域占有很重要的地位。随着环境污染情况日益复杂,固相微萃取技术将会有更加深入的发展,从而在环境治理方面发挥更大的作用。

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