固相微萃取法在环境监测中的应用

郝孝波

摘 要：近年来，生态环境问题越来越受到人们的重视。尤其是空气质量、水体质量等与人们生活息息相关的各种环境问题，更是成为社会关注的焦点。加强对环境质量的监测，提高环境监测技术水平，是改善生态环境，减少环境污染的前提条件。目前在环境监测中所使用的技术方法有很多种，其中固相微萃取法就是其中较为先进的一种。现文章就主要探讨分析了固相微萃取法在环境监测中的相关问题。

关键词：固相微萃取法；环境；监测；质量；应用

与一般的萃取法相比，固相萃取法无需通过溶剂就能够将所需要的物质萃取出来；而与普通的固相萃取法相比，固相微萃取法又具有更多的应用优势。例如其所使用的萃取相相对较少，分析效率较高，溶质也更易脱离出来等等。另外，固相微萃取法具有很强的适应性，其能够对任何形态的物质进行萃取，萃取效果较好。一般常采用的萃取方法主要有直接法、顶空法和膜萃取法等几种。具体的应用中需要根据分析基质的不同以及萃取技术的需要来合理选择萃取方法。以下文章就来详细介绍固相微萃取法在环境监测中的应用。

1 在气体环境监测中的应用

近年来我国很多城市都遭受了严重的雾霾，这也反映出了我国目前的大气环境已经受到了极大的污染，环境问题不容忽视。加强对大气的质量监测，了解大气中所含有的各种物质成分，尤其是有机污染物成分的含量大小，对于改善大气环境，控制环境污染有着重要意义。在对气体环境进行监测时，可以采用固相微萃取法来对大气中的各种物质进行提取分析。一般气体的萃取多采用直接萃取的方法。但是在此之前，需要准备一些标准气体样品作为对照气体。并且随着科技的不断发展，对于标准气态样品的浓度比例指标也在不断的调整，与之相关的气体采样技术方法也在不断完善。一般在采集标准气体时，可以通过静态方法来获取标准气体，也可以通过动态方法来获取。另外，固相微萃取方法不但可以对室外空气进行采集和分析，还同样适用于室内气体的采集和分析。现如今受装修材料的影响，很多室内都存在一定的有机污染物。有研究人员在室内进行了试验，用固相微萃取法对室内气体进行监测。在采集气体时，分别采用了静态方法和动态方法。前者就是把萃取涂层直接放置在室内的某处完成取样，而后者则是利用吹风的方式将气体吹到萃取涂层上。这两种气体的收集方法均可满足萃取要求。但经过对比后发现，采用静态方法所取得的样品总量比动态方法所取得的少，但是精密度更高，更能反映出室内气体的真实组成。因此一般在气体环境的监测中，多采用静态方法进行气体采集。

2 在固体环境监测中的应用

对于环境监测而言，固体环境主要是指土壤环境监测。在采用固相微萃取方法对土壤进行监测时，多采用顶空萃取的方法来获得样品。

一般对于固体样品的处理有两种方式：一种是先对样品进行加热处理，使固体样品中的挥发性的化合物转化成为顶空状态，然后使用顶空的方法进行萃取处理。或者是使用浸取浸提液法，把固体的样品转化至液相中，再使用固相微萃取法实现土壤环境的检测处理。一般采用第二种方法的时候，路易氏剂标准溶液衍生条件的确定和选择很重要。选择10ng/ul的路易氏剂二氯甲烷溶液1.0mL，然后采用PDT-二氯甲烷溶液进行巯基化试剂用量的优化。还有其他很多情况都会选择素氏萃取或者超生萃取，但是它们均需要通过应用到很多有机溶剂中去才能进行监测，分析的时间也需要很长。对于固态样品中的较难萃取或者不挥发的有机污染物的监测，同样可以采用衍生化-固相微萃取技术。路易斯氧化物是战争导致的污染物，通常会应用HPLC-UV对其进行监测处理，由于它与土壤基质有很强的吸附性与稳定性，分析的灵敏度也较低。萃取的效果有很大的优势，重复性比较好，平均的回收率可以达到70.2%～105.1%之间。在应用第二种方法进行土壤环境监测的时候，大多数情况下都会选择素氏萃取或是超生萃取的方法，但是它们都是需要通过应用很多的有机溶剂才能进行监测。利用微波结合固相微萃取法，不需要采用有机溶剂，充分体现了固相微萃取法的低成本、高安全、低毒性的优势，也是满足了可持续发展要求的一种环境监测方法。

3 在水体环境监测中的应用

针对于水体环境中不同类型污染物进行监测的话，一般较多采用的是直接萃取法和顶空萃取法这两种方法。可以将全新的涂层和先进的监测仪器结合到一起，并且应用到了水体环境污染物的监测中。固相微萃取技术面对不同性质的新的污染物，发展起了一些新型的联用技术和涂层，为固相微萃取技术的成熟发展奠定了良好而有利的基础。

选择不同萃取涂层、萃取模式以及相应地后序的检测装置，固相微萃取技术已经被广泛地应用到监测湖水、河水、饮用水等环境水体基质中的有机污染物。对于一些极性、热不稳定或低挥发性污染物，同样可以采用衍生化-固相微萃取技术。接下来这个例子专门用来说明在监测水体的环境应用固相微萃取法的试验的方法：第一，利用呈芯片状PDMS来萃取水源样品的涂层，运用SPME-UV检测仪器，按照比尔定律定量的原理对其进行分析，对池水、湖水或是河水中的芳香烃这种类型的污染物进行监测，其中RSD值为5%到10%，LOD值为每升4.9～17；第二，使用SPME-CE这项联合技术，对水源环境中的多环芳烃这类型的污染物进行监测，其中的LOD值为每升0.9，使监测中分析的灵敏度得到了提高；第三，通过SPMEGC这项技术联用技术，可以成功检测出化工厂排出的工业废水中所含有的全部有机污染物。

4 固相微萃取技术在环境监测中的应用前景

从目前我国固相微萃取技术的发展水平和发展速度来看，其在未来的环境监测中还将会发挥更大的作用，具有非常大的发展前景。这是因为采用固相微萃取技术能够利用萃取涂层来采集样品，并且该涂层能够与很多种仪器结合起来使用，因此适用范围较广，使用较为方便。而且这种技术无须采用有机溶剂，也无须使用较多的样品量，所收集的样品可以重复使用。可以说，这是一种方便可行，易于操作的环境监测技术，监测人员可以随身携带这一涂层来收集样品并进行分析，这对于目前各地环境问题都非常突出的问题来讲，无疑为环境监测人员更好的了解和掌握环境质量提供便利。

5 结束语

综上所述，固相微萃取法在现代环境监测中具有非常广泛的应用，其所具备的简便性、可靠性与可行性使其成为了未来环境监测技术的主要发展趋势。相信随着固相微萃取技术的进一步提升，其还会在环境监测中发挥更大的作用。

参考文献

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