固相微萃取法在環境監測中的應用

郝孝波

摘 要：近年來，生態環境問題越來越受到人們的重視。尤其是空氣質量、水體質量等與人們生活息息相關的各種環境問題，更是成為社會關注的焦點。加強對環境質量的監測，提高環境監測技術水平，是改善生態環境，減少環境污染的前提條件。目前在環境監測中所使用的技術方法有很多種，其中固相微萃取法就是其中較為先進的一種。現文章就主要探討分析了固相微萃取法在環境監測中的相關問題。

關鍵詞：固相微萃取法；環境；監測；質量；應用

與一般的萃取法相比，固相萃取法無需通過溶劑就能夠將所需要的物質萃取出來；而與普通的固相萃取法相比，固相微萃取法又具有更多的應用優勢。例如其所使用的萃取相相對較少，分析效率較高，溶質也更易脫離出來等等。另外，固相微萃取法具有很強的適應性，其能夠對任何形態的物質進行萃取，萃取效果較好。一般常采用的萃取方法主要有直接法、頂空法和膜萃取法等幾種。具體的應用中需要根據分析基質的不同以及萃取技術的需要來合理選擇萃取方法。以下文章就來詳細介紹固相微萃取法在環境監測中的應用。

1 在氣體環境監測中的應用

近年來我國很多城市都遭受了嚴重的霧霾，這也反映出了我國目前的大氣環境已經受到了極大的污染，環境問題不容忽視。加強對大氣的質量監測，了解大氣中所含有的各種物質成分，尤其是有機污染物成分的含量大小，對于改善大氣環境，控制環境污染有著重要意義。在對氣體環境進行監測時，可以采用固相微萃取法來對大氣中的各種物質進行提取分析。一般氣體的萃取多采用直接萃取的方法。但是在此之前，需要準備一些標準氣體樣品作為對照氣體。并且隨著科技的不斷發展，對于標準氣態樣品的濃度比例指標也在不斷的調整，與之相關的氣體采樣技術方法也在不斷完善。一般在采集標準氣體時，可以通過靜態方法來獲取標準氣體，也可以通過動態方法來獲取。另外，固相微萃取方法不但可以對室外空氣進行采集和分析，還同樣適用于室內氣體的采集和分析。現如今受裝修材料的影響，很多室內都存在一定的有機污染物。有研究人員在室內進行了試驗，用固相微萃取法對室內氣體進行監測。在采集氣體時，分別采用了靜態方法和動態方法。前者就是把萃取涂層直接放置在室內的某處完成取樣，而后者則是利用吹風的方式將氣體吹到萃取涂層上。這兩種氣體的收集方法均可滿足萃取要求。但經過對比后發現，采用靜態方法所取得的樣品總量比動態方法所取得的少，但是精密度更高，更能反映出室內氣體的真實組成。因此一般在氣體環境的監測中，多采用靜態方法進行氣體采集。

2 在固體環境監測中的應用

對于環境監測而言，固體環境主要是指土壤環境監測。在采用固相微萃取方法對土壤進行監測時，多采用頂空萃取的方法來獲得樣品。

一般對于固體樣品的處理有兩種方式：一種是先對樣品進行加熱處理，使固體樣品中的揮發性的化合物轉化成為頂空狀態，然后使用頂空的方法進行萃取處理。或者是使用浸取浸提液法，把固體的樣品轉化至液相中，再使用固相微萃取法實現土壤環境的檢測處理。一般采用第二種方法的時候，路易氏劑標準溶液衍生條件的確定和選擇很重要。選擇10ng/ul的路易氏劑二氯甲烷溶液1.0mL，然后采用PDT-二氯甲烷溶液進行巰基化試劑用量的優化。還有其他很多情況都會選擇素氏萃取或者超生萃取，但是它們均需要通過應用到很多有機溶劑中去才能進行監測，分析的時間也需要很長。對于固態樣品中的較難萃取或者不揮發的有機污染物的監測，同樣可以采用衍生化-固相微萃取技術。路易斯氧化物是戰爭導致的污染物，通常會應用HPLC-UV對其進行監測處理，由于它與土壤基質有很強的吸附性與穩定性，分析的靈敏度也較低。萃取的效果有很大的優勢，重復性比較好，平均的回收率可以達到70.2%～105.1%之間。在應用第二種方法進行土壤環境監測的時候，大多數情況下都會選擇素氏萃取或是超生萃取的方法，但是它們都是需要通過應用很多的有機溶劑才能進行監測。利用微波結合固相微萃取法，不需要采用有機溶劑，充分體現了固相微萃取法的低成本、高安全、低毒性的優勢，也是滿足了可持續發展要求的一種環境監測方法。

3 在水體環境監測中的應用

針對于水體環境中不同類型污染物進行監測的話，一般較多采用的是直接萃取法和頂空萃取法這兩種方法。可以將全新的涂層和先進的監測儀器結合到一起，并且應用到了水體環境污染物的監測中。固相微萃取技術面對不同性質的新的污染物，發展起了一些新型的聯用技術和涂層，為固相微萃取技術的成熟發展奠定了良好而有利的基礎。

選擇不同萃取涂層、萃取模式以及相應地后序的檢測裝置，固相微萃取技術已經被廣泛地應用到監測湖水、河水、飲用水等環境水體基質中的有機污染物。對于一些極性、熱不穩定或低揮發性污染物，同樣可以采用衍生化-固相微萃取技術。接下來這個例子專門用來說明在監測水體的環境應用固相微萃取法的試驗的方法：第一，利用呈芯片狀PDMS來萃取水源樣品的涂層，運用SPME-UV檢測儀器，按照比爾定律定量的原理對其進行分析，對池水、湖水或是河水中的芳香烴這種類型的污染物進行監測，其中RSD值為5%到10%，LOD值為每升4.9～17；第二，使用SPME-CE這項聯合技術，對水源環境中的多環芳烴這類型的污染物進行監測，其中的LOD值為每升0.9，使監測中分析的靈敏度得到了提高；第三，通過SPMEGC這項技術聯用技術，可以成功檢測出化工廠排出的工業廢水中所含有的全部有機污染物。

4 固相微萃取技術在環境監測中的應用前景

從目前我國固相微萃取技術的發展水平和發展速度來看，其在未來的環境監測中還將會發揮更大的作用，具有非常大的發展前景。這是因為采用固相微萃取技術能夠利用萃取涂層來采集樣品，并且該涂層能夠與很多種儀器結合起來使用，因此適用范圍較廣，使用較為方便。而且這種技術無須采用有機溶劑，也無須使用較多的樣品量，所收集的樣品可以重復使用。可以說，這是一種方便可行，易于操作的環境監測技術，監測人員可以隨身攜帶這一涂層來收集樣品并進行分析，這對于目前各地環境問題都非常突出的問題來講，無疑為環境監測人員更好的了解和掌握環境質量提供便利。

5 結束語

綜上所述，固相微萃取法在現代環境監測中具有非常廣泛的應用，其所具備的簡便性、可靠性與可行性使其成為了未來環境監測技術的主要發展趨勢。相信隨著固相微萃取技術的進一步提升，其還會在環境監測中發揮更大的作用。

參考文獻

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