水质中有机物监测前处理技术

董凤娟

摘 要：水质中有机物具有种类繁多，毒性大，含量小的特点，直接监测水质中有机物具有较大的困难。前处理技术是水质有机物监测中的重要环节，为水质中有机物的监测提供条件。本文介绍了水质中有机物监测常用的前处理技术及未来发展趋势。

关键词：水质中的有机物;前处理技术;监测

1 引言

有机污染物根据沸点高低可分为挥发性有机物（VOCS）和半挥发性有机物（SVOCS）。挥发性有机物是指沸點范围在50℃-260℃之间，室温下饱和蒸汽压超过133.31Pa 的一类化合物;半挥发性有机物（SVOCS）是指一类沸点在 170℃～350 ℃，蒸汽压在 13.3～10.5Pa 的有机污染物[1，2，3]。环境中VOCS和SVOCS种类繁多，毒性大，是影响水质的重要污染物，我国地表水水质标准GB3838-2002[4]已将其列为重要控制指标。挥发性有机物和半挥发性有机物在水体中含量较小，直接分析监测存在一定的难度，为提高监测方法的灵敏度和准确度，提取、富集等前处理技术在水质有机物的监测中显得尤为重要。本文主要介绍了水质中挥发性有机物和半挥发性有机物的主要前处理技术及适用情况，并对未来发展趋势进行了展望。

2常用前处理技术

2.1 液液萃取技术

液液萃取技术是利用被测物质在水体与疏水有机体系中的分配比不同而实现的一种分离富集技术，常用的萃取剂有二氯甲烷、正己烷、苯、乙酸乙酯等。根据物质的相似相容原理，选择合适的萃取剂。液液萃取技术是一种传统技术，多用于水体中半挥发性有机物的前处理。我国环境监测标准中，液相色谱法和气相色谱法测定水质半挥发性有机物多采用液液萃取技术，液液萃取技术操作复杂，回收率偏低，近年来出现了微波辅助-液液萃取[5]、液膜萃取[6]等新兴技术，对液液萃取进行了改进和提高。

2.2顶空技术

顶空技术，即静态顶空，是将样品加入到一封闭体系中，在一定温度下达到气液平衡后，用气密性注射器抽取位于液体上方空间的被测组分，注入到进样系统中进行测试的一种进样技术。顶空技术适用于水中挥发性有机物的前处理，该技术对水样较脏的样品前处理占有优势。与顶空设备常联用的设备为气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪。张静云等[7]采用顶空-气相色谱法测定了饮用水中的18项有机物。普学伟等[8]采用顶空-气相色谱-质谱联用法测定了水中的25项挥发性有机物，回收率在75.1%-109%之间。关昕[9]采用静态顶空-气质联用法测定了企业水环境中丙烯酸丁酯残留量，回收率达到了85.7%-94.6%之间，线性相关系数为0.9998，线性良好。

2.3吹扫捕集技术

吹扫捕集，也称动态顶空，是将氮气或氦气等惰性气体通过样品，不断吹扫出样品中的挥发性有机物，吹脱出的有机物被捕集阱吸附富集，吹扫结束后，迅速加热捕集阱，有机物从捕集阱上脱附下来，引入气相色谱系统的一种富集方法，该方法可将水中的绝大部分有机物吹脱处理，具有较高的灵敏度，其检出限比静态顶空可低10-100倍[10，11]。近年来，吹扫捕集技术和气相色谱-质谱联用仪应有较多。马小杰[10]、普学伟[12]王丽[13]等采用吹扫捕集与气相色谱-质谱联用仪联用技术同时测定了水中的二十几项有机物，取得了较理想的结果。

2.4固相萃取技术

固相萃取技术是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸，达到分离和富集目标化合物的目的。固相萃取洗脱液一般经过干燥浓缩后引入色谱系统。固相萃取适用于水中半挥发性有机物的前处理。克服了液液萃取使用大量有机溶剂的缺点，能够实现自动化，近年来，在实验室应用越来越广泛。刘敏[14]采用固相萃取–GC–MS 法测定了水中四氯联苯，检出限达到了0.002-0.003ug/L，加标回收率在90.9%-95.4%之间。该法具有较低的检出限及较高的加标回收率。

2.5固相微萃取技术

固相微萃取是一种新型技术，集采集和浓缩于一体，不使用有机溶剂即可实现样品的富集。在注射器针头部位涂上一层固定液，然后将其直接置于液体样品中或固体、液体的顶上空间，待萃取和浓缩有机物后，直接将注射器插入进样口并加热，热脱附后被测组分进入检测系统。同时适用于水中挥发性及半挥发有机物的采集富集。张潜等[15]采用自动固相微萃取-气相色谱/质谱法快速筛查饮水中45种挥发性和半挥发性有机物，得到了较低的检出限，该方法简便、检出限低，能够实现多种挥发性有机物及半挥发性有机物的同时监测。

3 结论与展望

水中有机物种类繁多，含量较少，极性不尽相同，选择合适的前处理技术，对水中有机物的监测尤为重要，随着技术的不断发展，样品的前处理技术不断创新。液液萃取及固相萃取技术多用于水中半挥发性有机物的监测，液液萃取成本低，但操作繁琐，固相萃取技术易于实现自动化，具有较高的回收率。顶空技术和吹扫捕集技术适用于水中挥发性有机物的富集处理。顶空设备相对简单，对较脏及含量较高的样品处理占有优势。吹扫捕集技术具有较高的灵敏度，适用于含量较低的水样的富集处理。固相微萃取技术实现了样品采集富集于一体，能够实现挥发性有机物及半挥发性有机物同时采集富集，在未来有机物的前处理中有广泛的应用空间，实现前处理技术自动化、提高富集效率、与检测仪器联用，是未来水中有机物前处理技术发展的必然趋势。

参考文献：

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