【摘要】隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境中有機(jī)污染日益嚴(yán)重，因此有機(jī)污染物監(jiān)測已成為當(dāng)今世界的研究熱點。有機(jī)污染物前處理現(xiàn)狀。快速溶劑萃取是固體物質(zhì)中污染物監(jiān)測的一種樣品前處理技術(shù)，它根據(jù)溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同，在較高的溫度和壓力下選擇合適的溶劑，高效、快速地萃取固體或半固體樣品中的待測物。展望了水環(huán)境中有機(jī)污染物監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展前景。


一、前言

由于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，人類活動的規(guī)模的范圍擴(kuò)大，水資源短缺與需求日益增長之間的矛盾日趨突出，無償采取，用之棄之，既是一種落后的社會觀念，也是對資源的一種浪費。隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境中有機(jī)污染日益嚴(yán)重，因此有機(jī)污染物監(jiān)測已成為當(dāng)今世界的研究熱點。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)造持續(xù)發(fā)展的人居環(huán)境成為面向21世紀(jì)的建設(shè)目標(biāo)，而水的問題則是二十一世紀(jì)關(guān)系到人類社會持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略問題之一，是達(dá)到這一目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。我們不僅要考慮留給后代充足的水，而且應(yīng)該是清潔的水，這是我們地球人類所共同努力的目標(biāo)。人類依賴水而生存，水環(huán)境亦需要人類的保護(hù)而完成循環(huán)，兩個方面相互依存。保護(hù)水環(huán)境、珍惜水資源就是保護(hù)人類自己。

二、有機(jī)污染物前處理現(xiàn)狀

固體樣品有機(jī)物的前處理主要是采用液固萃取方法，即利用有機(jī)物在不同溶劑中溶解度不同，將待測有機(jī)物提取出來，傳統(tǒng)的方法主要有索氏提取，以及后來進(jìn)一步發(fā)展起來的自動索氏提取、超聲萃取、微波萃取、超臨界萃取等，但有機(jī)溶劑的用量仍然偏多，萃取時間較長，萃取效率不夠高。

水環(huán)境監(jiān)測具有采樣點多、樣品數(shù)量大、時效性強(qiáng)等特點，非凡是需要一些應(yīng)急監(jiān)測措施，上述前處理方法不能滿足水環(huán)境監(jiān)測高效、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化需要。近幾年來發(fā)展的全新的前處理方法——快速溶劑萃取法，是一種在提高溫度和壓力的條件下，用于萃取固體物質(zhì)中有機(jī)物的自動化方法，與前幾種方法相比，其突出的優(yōu)點是有機(jī)溶劑用量少、快速、回收率高，該法已被美國epa選定為推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法，具有世界領(lǐng)先水平，是解決水環(huán)境中底泥、土壤等固相物質(zhì)中揮發(fā)性、半揮發(fā)性和持久性有機(jī)物分析、監(jiān)測的有效方法。

三、快速溶劑萃取技術(shù)

快速溶劑萃取技術(shù)是根據(jù)溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度不同的原理，利用快速溶劑萃取儀，在較高的溫度和壓力條件下，選擇合適的溶劑，實現(xiàn)高效、快速萃取固體或半固體樣品中有機(jī)物的方法。在高溫條件下，待測物從基體上的解吸和溶解動力學(xué)過程加快，可大大縮短提取時間;由于加熱的溶劑具有較強(qiáng)的溶解能力，因此可減少溶劑的用量;在萃取的過程中保持一定的壓力可提高溶劑的沸點，提高萃取效率，保證萃取過程的安全性。

1.技術(shù)原理

升高溫度。溫度的提高有利于克服基體效應(yīng)，加快解析動力學(xué)，降低溶劑粘度，加速溶劑分子向基體中的擴(kuò)散，提高萃取效率。該儀器的答應(yīng)溫度范圍：50℃-200℃。常規(guī)使用的溫度范圍75℃～125℃，對于環(huán)境中一般污染物常用溫度100℃。

在高壓下加熱，高溫的時間一般少于10min，實驗證實熱降解不甚明顯，可用于樣品中易揮發(fā)組分的萃取。

增加壓力。液體的沸點一般隨壓力的升高而提高，增加壓力使溶劑在高溫下仍保持液態(tài)，并快速布滿萃取池，液體對溶質(zhì)的溶解能力遠(yuǎn)大于氣體對溶質(zhì)的溶解能力，提高了萃取效率，并保證易揮發(fā)性物質(zhì)不揮發(fā)，增加了系統(tǒng)的安全性。該儀器的答應(yīng)壓力范圍：，常規(guī)使用壓力一般保持在1500psi。

多次循環(huán)。根據(jù)分析化學(xué)中少量多次的萃取原則，在萃取過程中利用新鮮溶劑的多次靜態(tài)循環(huán)，最大限度的接近動態(tài)循環(huán)，提高萃取效率。常規(guī)采用2～3個循環(huán)，即可達(dá)到良好的萃取效果。

2.工作過程

樣品的預(yù)備。含水樣品會降低萃取效率，萃取前需通過自然風(fēng)干或加入干燥劑進(jìn)行干燥，但不要使用硫酸鈉，在高溫下會凝聚。樣品顆粒的表面積越大，萃取的效率越高，萃取前需研磨顆粒粒徑小于0.5mm，聚合體樣品最好在低溫，例如液態(tài)氮保持低溫狀態(tài)下，通過加入添加劑后進(jìn)行研磨。在萃取時要加入分散劑，例如顆粒較細(xì)的海砂或硅藻土，提高萃取效率。

萃取劑的選擇。合理選擇萃取劑對于有效地萃取目標(biāo)化合物有著重要的作用。除強(qiáng)酸外，有機(jī)試劑、水和緩沖溶劑均可用于ase，根據(jù)相似相溶原理，萃取劑的極性應(yīng)接近目標(biāo)化合物。不同極性溶劑的混合物可適用于多類型化合物的萃取。常規(guī)使用的溶劑有：二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。

四、問題與展望

ase是近年來發(fā)展的現(xiàn)代化萃取技術(shù)，由于其突出的優(yōu)點，已受到環(huán)境污染監(jiān)測工的極大關(guān)注。ase技術(shù)在處理底泥等固相物質(zhì)中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢，但仍具有其局限性，它不適于水中有機(jī)污染物的監(jiān)測，因此在水環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)進(jìn)一步提高水中有機(jī)物監(jiān)測技術(shù)水平。

水中揮發(fā)性有機(jī)污染物監(jiān)測也應(yīng)改變傳統(tǒng)的頂空氣相色譜法，發(fā)展吹掃捕集氣相色譜法;對于水中半揮發(fā)和難揮發(fā)、難降解有機(jī)物的監(jiān)測，應(yīng)發(fā)展固相萃取技術(shù)，促進(jìn)水中有機(jī)污染物監(jiān)測現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。

在水環(huán)境監(jiān)測中，應(yīng)系統(tǒng)地發(fā)展吹掃捕集、固相萃取、快速溶劑萃取技術(shù)，這三種前處理技術(shù)的結(jié)合可對水環(huán)境中有機(jī)污染物進(jìn)行較完整的處理，再與色譜技術(shù)的聯(lián)合使用，即可較全面地監(jiān)測水環(huán)境有機(jī)污染狀況，為進(jìn)行污染趨勢分析及研究控制對策提供可靠、全面的科學(xué)依據(jù)，從而促進(jìn)水利現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展。