浅谈固相微萃取法在环境监测中的应用

刘佳

摘 要：随着我国在工业、农业、人口等方面的提升，形成了诸多问题，比如在工业生产中产生了大量的废水，化肥农药运用不正确、生活污水排放不当等。而诸多环境形成污染的物质在性质上因为具有一定的稳定性，所以在降解时则会存在一些困难，会存储在各类物质当中，比如空气、水分、土壤等，且透过食物渗透到人体当中，为人体的健康乃至生命带来威胁，需要通过具有较高的准确性、灵敏度的环境监测方式，监测并控制各类有害物质。随着科学技术的发展，加快了固相微萃取法的出现，并且在环境监测中大量运用。该文通过对固相微萃取法的探讨，阐述固相微萃取法在环境监测中的应用，为进行环境监测的同仁给予一些参考。

关键词：固相微萃取法 环境监测 污染

中图分类号：X83 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0081-02

在科技发展当中，人们的生活获得了较大的改变，不会再束缚于物质生活当中，从而对生活品质提出了更高的标准，特别在环境方面，由于经济发展造成的环境污染，在高科技的推动下十分有利于执行环境污染状态的检测，掌握周遭的污染源。由于各类因素的作用，诸多污染物会渗透到大气、水源乃至土壤当中，由于含量较低并且类别繁杂，传统检测方法并不能彻底检查出来，无法实现应有的效果，究其根本，则是由于灵敏度较低，例如液液萃取、索氏萃取等一些方式因为具有诸多不足，因此需要较长的时间进行处理，操作尤为繁琐，提取物较易遗失，这些均会影响检测的正确度。在科技发展下，环境监测技术持续攀升，固相微萃取法则是当前发展较好的一种方式，能够检测大气、土壤、水源当中的污染物，并且效果较好，成为环境监测方法中的标志。

1 固相萃取法的基本概念

固相萃取法成为我国当前在环境监测当中普遍运用于样品前处理的一个全新的技术。将以往固相萃取法的方式作为基础，透过技术优化而获取。对于固相微萃取法而言，不但存在传统固相萃取法的特点，并且也补充了诸多传统技术中的不足。比如，在实验人员通过有机溶剂完成样品解吸时，透过固相萃取法，能够对样品完成萃取、解吸、浓缩、进样等方面的处理。可是需要先将纤维内的吸附剂、高分子涂层当作固定相，之后依照指定的吸收原理，将样品组进行萃取及浓缩，并且透过气相色谱进样器的运用，进行样品热解吸，可以获得完善的分析与监测。固相微萃取法工作的流程，除却需较少的样品、操作便利、检测迅速之外，也具有监测物标准较高的不足。因此可以通过实际状况，综合其他仪器，比如紫外光普、电泳、高效液相色谱等一些监测仪器共同运用，在环境监测工作中充分展现出固相微萃取法的特质，令其具有较高的灵敏度和正确度。由此可见，固相微萃取法成为值得推广和分析的处理方法[1]。

2 固相微萃取法的原理

固相微萃取法是通过固相微萃取技术的原理进行环境监测的一个十分主要的方式，固相微萃取法的运用过程主要为有机物，从整体上分析有机物，并且还需依照有机物与溶剂相互间相似相溶为原则，运用固相微萃取器在样品中将待测物萃取出后，直接与气象色谱或高效液相色谱法一同使用，如此则能够将分析物内的具体浓度检测出来。

通过对SPME与其他环境监测方法的对比可以看出，固相微萃取法的运用过程可以保留其他方式的优势，并且还可以填补柱填充物与运用溶剂进行解析的不足，在固相微萃取法的应用当中，萃取器成为实验内最为主要的一个方面，固相微萃器大多为活塞帽、针筒、针头乃至石英纤维，其可以具有良好的保护效果，如此也就能够更为顺利的结束待测物萃取的工作。

SPME的实验过程主要为两方面，其一，萃取方面；其二，解吸方面。在萃取时，应当先把具备萃取固相的石英纤维植入样品机制内进行萃取工作。解吸时把萃取处理完的石英纤维植入气象色谱进样装置的气化室内，通过高温载气解吸出萃取物，如此则能够为气象色谱分析给予良好的环境。由于SPME属于负载传质，因此，在分析过程时，会被涂层特性、萃取当中的环境、温度、酸碱度等相关因素所左右，所以，进行监测时，必需把由于这些因素造成的影响减少到最低[2]。

3 固相微萃取技术的使用现状

固相微萃取法可以快速检验出有机物的浓度，并且将具体的形态、组织结构乃至分布规律监测出来，以此较好地体现出环境质量状况和未來发展状况，为了管理环境、控制污染源、规划预计环境提出正确的根据。固相微萃取法已经大量使用在诸多领域当中，可是并未将固相微萃取技术的优势完全展现出来。

（1）固相微萃取技术只是通过萃取头涂层涂料的合成，而当前商品化涂层类别较少，在测定类别众多的有机物上，则显得具有诸多的局限性。因此分析全新萃取涂层，特别是对于一些组分特殊的涂层则更加凸显出必要性。

（2）对于环境监测而言，固相萃取法在遇到实验室研究测量的阻碍，测量分组的监测环境与自然界内的环境有别时，特别对于较易挥发的有机物，其真正的浓度已经产生显著的改变。因此，实验室测量的确与室外现场实地测定具有一些不同。固相微萃取法发展原位技术则成为必然，将固相微萃取技术使用于野外现场时，进行完原位操作，则即时将污染物的类别与浓度测定完成，这成为未来固相微萃取法的发展形势。

（3）海水内存在不同离子，有机物的污染物浓度明显，这类可以监测出来的物质具有较低的浓度，基础体的运用状况令测定海水内的物质具有较大的难度。固相微萃取法的特征则为可以解决这些问题，令更为深入分析海洋生态环境变成现实。

4 固相微萃取法在环境监测中的应用

4.1 大气环境监测

人们身体的健康与大气环境息息相关，由于诸多疾病的诱因就是被大气污染所影响，例如胎儿畸形、癌变等，尤其是近些年雾霾愈发严重，也令人们更加关注大气问题，从而需要对大气污染物、室内有机污染物采取监测。而通过固相微萃取法给予监测形成的效果尤为明显。在运用此方法监测分析大气的样品时，样品的浓度需符合相应标准，如此才可令分析的效果更为精准。假如采样的样品为气体混合物，则浓度标准与气体浓度相同，而且获取的浓度还需在相应时间内保持，令其存在稳定性。在采取同时段另一个实验里，需获取浓度相同的气体混合物，然后再分析温度和质量。符合这些条件的样品才可定为检测目标。

严格要求样品是为了令固相微萃取法展現出良好的效果，令其监测的准确度值达到最高，因此对采样的样品需具备相应的措施，将真实采集到的样品进行优化，挑选适宜的样品分析法。大气样品采集的方法包含了静态与动态两种。静态取样获取的萃取量较低，动态取样的精准度则高于静态取样。在分析气体时需要适当的挥发空气，所以依照采样方式的差异形成的结论也有所不同，例如通过静态取样的方式，先将萃取涂层置于分析室中，并充满样品，通过一些时间的发酵则能够获取符合条件的样品。可是假如运用的取样方法为动态，为了令空气展现出动态，则通过吹风机或风扇获取想要的成效，样品则为在运动中达成萃取涂层，如此则可以获取最终样本。可是对于大气内的一些成本特殊的萃取和监测而言，例如甲醛等有机污染物，则应当通过衍生化反应把极性分析物转换成非极性分析物。衍生化反应除却能够把涂层与基质层更加均匀的分配，还可以将需要萃取的样品获取更多的选择[3]。

4.2 在水体环境监测内的应用

对于水体环境内各种类别污染物的监测而言，通常大多运用直接萃取法及顶空萃取法。可以把全新涂层与先进检测仪器相融合，并运用于水体环境污染物监测当中。固相微萃取的技术在各种新污染物中，展现出全新的联用技术与涂层，为成熟的固相微萃取技术做好铺垫。

挑选各种萃取涂层、萃取方式乃至相关检测设备，固相微萃取技术已被大量运用于湖水、河水、饮用水等环境水体基质内有机污染物的监测。对有些不稳定或低挥发性的污染物而言，也可以使用衍生化-固相微萃取技术。再通过呈芯片状的PDMS萃取水源样品的涂层，使用SPME-UV检验设备，依照比尔定律定量原理给予分析，监测池水、湖水或河水内的芳香烃这一类别的污染物，而RSD值是5%～10%，LOD值4.9～17.0/L。通过SPME-CE这一联合技术，监测水源环境内多环芳烃类别的污染物，而LOD值是0.9/L，提升了监测内分析的灵敏度。透过SPMEGC技术，可以有效检验出化工厂排出的废水内的所有有机污染物。

4.3 在土壤环境监测中的运用

固相微萃取法在监测土壤环境时，可以通过顶空萃取的方式获得土壤监测的样品，之后再初步处理土壤样品。可以通过加热样品的方式进行，土壤样品会存在一些挥发化合物，通过顶空萃取获得上端物质，进行萃取处理。还有一种方法是通过浸液浸取样品，把土壤样品浸入液相当中，之后再通过固相微萃取法完成监测样本。在通过第二种方式萃取时，应当严格挑选路易氏剂标准溶液，通常挑选10 ng/uL的1.0 mL路易氏剂二氯甲烷溶液，之后融合PDT-二氯甲烷溶液优化巯基化试剂用量。在固相微萃取法的使用中，不同状况都会对样品萃取造成影响，在监测当中不可直接进行，而需融合一些有机溶剂，之后再有效分析土壤样本，透过溶剂与结论才可以判断样品内的污染物含量。在监测样品有机污染物时，特别对于萃取难度高或不挥发的有机污染物而言，可以通过固相微萃取法给予监测，在萃取方面具有明显的优势，并且具有良好的重复性及较高的回收率。在使用第二种固相微萃取法监测土壤环境时，通常状况挑选的方式是素氏萃取或超生萃取的方式，这两个方式均需诸多有机溶剂，而微博融合固相微萃取法，无需使用有机溶剂，这也展现出固相微萃取法具有较低的成本，较高的安全性的特性，成为当前的可持续发展方向中十分普遍的环境监测方法[4]。

4.4 固相微萃取技术在环境监测内的应用前景

以当前我国固相微萃取技术的发展水准、发展速度而言，在未来环境监测中展现出较大的作用，具备较大的发展前景。这是由于使用固相微萃取方法可以通过萃取涂层采集样品，而且此涂层可以和不同仪器相融合进行运用，所以具有较广的适用范围，运用时也较为便利。并且这一技术不用通过有机溶剂，也不用运用过多的样品量，采集到的样品能够反复应用。这成为了便利可行、较易操控的环境监测技术，监测人员可以通过随身携带这一涂层而进行样品的收集与分析，这对当前各地环境问题均尤为突出的状况而言，则成为环境监测人员掌握和了解环境质量的有利条件。

5 结语

固相微萃取法是当前新型处理方法，不但包含了传统萃取技术的优点与特征，还具备较低的成本、较高的安全性，因此成为环境监测内普遍运用和分析的一个方法，而且对研究物质具备了现实意义。在长时间不同层面的分析中可以获得出高效、全面乃至运用时间较长的涂层，这对于固相微萃取法技术在环境监测中的运用十分有利。可是在固相微萃取法中还应当通过相关专业设备的支持，才可以显著提升监测能力，而且可以提升分析有机污染物的正确率，可以加快我国环境检测技术的提升及发展，显著治理环境污染，为人类打造一个安全、无污染的环境。

参考文献

[1] 郭兆凯，朱英存，杨旭，等.固相微萃取（SPME）技术在水质监测中的应用[J].中国环境管理干部学院学报，2010（12）：23.

[2] 傅彦斌.固相微萃取分析条件的优化[J].干旱环境监测，

2012（1）：11.

[3] 路俊杰，侯伟东.分析环境监测中的固相微萃取法的应用[J].能源与环境，2012（12）：137.

[4] 董志.分析固相微萃取法在环境监测中的运用[J].科技致富向导，2012（21）：272.