| 单词 | 水环境中痕量有害有机物质的监测 |
| 释义 | 【水环境中痕量有害有机物质的监测】 所谓“有害物质”，主要是指具有致癌、致突变、致畸变毒性的化合物。其中绝大部分属有机化合物。美国和欧洲共同体，先后开展有关研究工作，中国也于80年代组织了环境污染物统一分析方法研究。 水环境中有机物质品种繁多，来源广杂，形式多样，且有机物的结构复杂，易于迁移转化，因而，对一些毒性较大的物质，其允许存在量很低，给分析与监测带来难度。从分析化学的观点看，环境中有机有害物的监测，实质上是一个复杂系统的痕量分析课题。因此，在设计分析方案时，要着重考虑复杂系统和痕量检测两个侧面。对每一个环节，包括采样、富集、净化和检测，均需认真考虑和慎重对待。在环境水样中，有机致害物质的浓度一般仅为10－9～10－6g／L。因此，待测组分的痕量富集及与其基体或干扰物的分离，是首要任务。富集方法的选择取决于分析目的、样品情况和检测方法等。疏水吸附富集法(固相萃取法)已在水中有机有害物的富集方面取得效果，其特点是不吸附水，易于吸附一般非极性有机物。这类富集剂主要是具有大网状结构的聚苯乙烯、聚丙酸酯、多孔性聚氨基甲酸酯、聚苯醚及疏水表面键合的硅胶和碳型物质等。其中，以聚苯乙烯类型应用得最多。富集条件和解吸条件的选择是富集方法研究的主要内容，根据被测物在富集剂上的通过容量(当样品中待测物的原始浓度C0与流过富集剂后的浓度C之比为0．1时，即C／C0=0．1，单位重量富集剂上所能负荷待测物之量，称为通过容量)来评价其富集效率，一般规律是：富集剂的疏水表面积大，富集负荷能力大。挥发性组份，可采用加热脱附法解吸；非挥发物质，则宜用溶剂洗脱法。以硅胶为骨架的键合材料(一般为十八烷基或辛基键合)，通过容量低于网状树脂富集剂，但对非极性的弱极性的物质仍具有较好的富集效果。近来，又发展了片型材料(一般为0．5×47mm)，可允许较大速度的水样通过(如100ml／min)，适合用于饮水中有机有害物质的监测。碳型富集剂的富集容量较大，缺点是不易洗脱完全。其中，石墨碳和碳分子筛应用得较多。Bora曾评价了11个EPA优先监测物在石墨碳上的富集效果。在国内，有人用碳富集了亚硝胺。高效液相色谱的在线富集是富集方法的重要改进，既简化了操作，又可避免引入外来干扰，并起到部分预分离作用。在氯酚、多环芳烃和农药的监测方面均有成功的报导，并证明在检测灵敏度和准确度方面均优于离线富集法。顶端空间法是根据气液平衡原理发展起来的方法，其特点是取气相样品分析。一般认为，沸点在160℃以下，水中溶解度小于2%的物质，均可采用此法分析。顶端空间法的成败关键，在于严格控制实验条件(温度、压力和气液相比例)。O．Rimme等曾把顶端空间法和液液萃取法作了全面的比较，认为前者具有更高的灵敏度，施梅儿曾详细讨论了此法的适用范围。在顶端空间法的基础上，用气提法结合疏水性富集剂，发展了动态顶端空间法，即所谓“气提捕集法”，其检测限值比上述静态法低1～2个数量级。1988年W．E．Hammers等，用该法对水中非极性有机有害物质的监测作了定量评价，同时还讨论了气提时间对富集效果的影响。国外很多气相色谱仪上均附有自动化顶端空间法的装置。溶剂萃取法曾是环境水样痕量有机物的常用富集手段。溶剂的选择和纯度是方法成败的关键。萃取条件(H+浓度、离子强度、溶剂－水相比)是重要的实验参数。利用液膜间流动液萃取或间流式疏水膜的流动萃取，是流动式富集的一个新尝试，具实用前途。超临界流体分离，是利用超临界条件下的流体为萃取剂，免去了样品处理和溶剂浓缩等操作手续，可提高回收率，避免样品的热分解，且有利于色谱联机分析，有希望成为痕量富集的新方法。分离与检测方法的紧密结合，是有机物分析的一大特点。因此，在环境有机有害物的监测中，色谱方法占有非常重要地位。当前，高效色谱技术，例如毛细柱气相色谱，高效液相色谱和高效薄层色谱等，均有广泛的应用。毛细柱气相色谱的柱效率可达上万到几十万理论塔板数，是优先检测有机有害物，如酚、氯酚、苯胺、多氯联苯、多环芳烃、农药、恶英、硝基化合物和氯代烃类等的主要分离和检测手段。毛细柱气相色谱有利于复杂系统的分析。缺点是样品负荷量较小，对难挥发性样品的分析有一定的难度。近年来，在进样技术和耐高温固定相的研究方面，均有所突破，提高了进样量，扩大了适用范围，宽径毛细柱(内径为0．5～1．0mm)的发展，兼顾了毛细柱的柱效率和柱负荷量，在环境监测中已获得广泛的重视和应用。高效液相色谱柱效率较高(每柱有数千到近万理论塔片数)，柱的负荷量较大，且有利于样品预处理、富集和检测汇成一体。液相色谱流动相的选择余地较大，有利于提高分析方法的选择性，增加了复杂系统分析方案选择的灵活性，根据流动相作用规律的研究，发展起来的反相、离子对、配位体、价转移等色谱技术，在有机极性物质、离子型物质分析中，易获得满意的效果。新发展的细径柱高效液相色谱兼具高效和快速等特点，对水系中有机有害物的分离和检测，具有潜在的应用价值。高效液相色谱和毛细柱气相色谱的联机分析，对水环境中众多痕量物质的分析，将会提高到一个新的水平。在有机有害物质的分析中，多数检测器的检测限均在10－12～10－9g水平。提高检测灵敏度和选择性的研究，仍在继续发展。例如，应用电子捕获检测器，载气中渗杂，可提高灵敏度和线性范围；应用荧光检测器，用荧光猝灭提高多环芳烃的选择性检测能力；用程序设定波长的紫外吸收检测器，以适应不同待测物高灵敏度的检测；采用多道图象分析技术等。从环境监测的要求看，检测灵敏度须对灵敏度、柱效率、选择性和分析速度统筹考虑。衍生化是提高检测灵敏度和选择性的另一有效途径，气相色谱可提高灵敏度和增加组份挥发性和热稳定性的效果。液相色谱多采用柱后衍生化，通常使待测组分转化成有较高检测灵敏度的荧光物质。洗涤剂的测定，如阴离子洗涤剂，可用反相液相色谱结合荧光检测，也可采用离子选择性电极检测，非离子型洗涤剂，可采用液相色谱－荧光检测和专用的离子选择性电极进行检测。有机金属化合物的毒性往往大于其相应的金属。其中，研究较多的有汞、砷、硒、铅、锡等有机金属化合物。各种色谱与微波诱导等离子体、诱导偶合等离子体发射光谱或原子荧光结合方法，可用于有机金属化合物的监测。环境中有机有害物质的系统分析尚有待发展。随着色谱效能的提高，应设计出一套合理高效的系统分析方案，根据待测物的挥发性或非挥发性，酸性、碱性或中性，采用合理的样品前处理步骤，合适的高效色谱系统和检测系统。对特别复杂的体系，必要时要辅助色－质谱佐证，确认检测对象。一般情况下，只需一个气相色谱系统和一个液相色谱系统(甚至只要一个气相色谱系统)就可获得绝大多数有保证的数据。色谱与其他结构分析联机组成的综合分析体系是有机有害物质分析的重要手段。其中，气相色谱－质谱已应用得相当广泛。中国在几条主要河流及北京、上海等城市自来水水质的监测中，均曾有成功的应用。质谱新电离技术的发展如负离子化学电离、快速原子轰击等，均可获得精确的结构信息。毛细柱气相色谱－傅立叶红外光谱的联用已有较快的发展。但其检测灵敏度距环境监测的要求还有差距，气相色谱－傅立叶红外光谱－质谱三结合的联机，已在近期问世。气相色谱与微波等离子体发射光谱的联机，可选择性地检测有关有机有害物质。此外，多维色谱采用各种柱切换技术，结合不同色谱工作形式，峰容量和总分离能力有更大程度的提高，可充分满足复杂系统检测的需要。若再与质谱、红外光谱等联机，可组成比较完整的系统分析大网络。(中国科学院上海有机化学研究所施梅儿、胡振元撰) |
| 随便看 |
科学参考收录了7804条科技类词条，基本涵盖了常见科技类参考文献及英语词汇的翻译，是科学学习和研究的有利工具。