试论大气颗粒物中多环芳烃及多氯联苯的同步检测分析技术论文_段秀锋1,周树霞2

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摘要:随着社会的进步,人们的认知水平较过去相比也有了大幅度的提升,作为对人类健康具有直接影响的因素,空气质量的重要性开始为人们所熟知,围绕着大气颗粒物所进行的研究也逐渐增多。本文便以大气颗粒物作为检测分析的对象,以能够对多环芳烃、多氯联苯进行同步检测与分析的技术为主要内容,通过理论与实际相结合的方式,分别对以固相微萃取为代表的同步检测分析技术进行了全面、系统的介绍,供相关人员参考。

关键词:大气颗粒物;多环芳烃;多氯联苯;同步检测分析

在经济发展和人口增长速度均不断加快的当今社会,空气质量于过去相比呈现出了十分明显的恶化,无论是针对毒理学还是流行病学所开展的研究都表明,导致人类治病率、死亡率提升的原因之一,是大气颗粒物所含有多环芳烃、多氯联苯等化合物的含量,而想要从源头处降低上述化合物对人体健康产生的不利影响,关键是保证检测分析工作的高效进行,因此,围绕同步检测分析技术展开研究具有的现实意义不言而喻。

1 常见同步检测分析技术

由于存在于大气颗粒物之中的多环芳烃、多氯联苯往往存在含量较低的情况,基质对其产生的干扰也十分严重,因此,针对大气颗粒物所开展的检测分析工作难度较大。虽然以多环芳烃或多氯联苯为对象所开展的单独检测分析工作,已经取得了良好的成果,但是在对大气颗粒物的样品进行分析时,需要应用到两种完全不同的分析方法,不仅需要花费较长时间,还会提升实验的成本,因此,如何对上述两种化合物进行同时检测和分析,始终是相关人员致力解决的问题,随着科学技术的发展,质谱仪器更新换代的速度越来越快,这也推动了同时检测并准确分析两种物质这一目标的实现[1]。

1.1同步提取

在对液体样品所含有污染物向有机溶液中进行提取时,可以选择溶剂作为主要材料,在对含有大气颗粒物的固体样品所含有污染物进行提取时,较为常见的方法是索式萃取法,近几年,随着科学技术的发展,加溶剂萃取、微波萃取、超声萃取等提取方法陆续投入使用,但通过实践不难发现,任何提取方法都具有相应的优点和不足,具体见表1。

1.2同步净化

对含有多环芳烃、多氯联苯等化合物的萃取液进行净化,可以通过降低干扰的方式,保证检测灵敏度的大幅度提升,假阳性判定情况出现的几率也会随之减少。以美国为例,环保局针对该项工作所制定的方法由两部分组成,在对多环芳烃进行净化时应用的材料为活硅胶,在对多氯联苯进行净化时应用的材料为活化硅胶。当然,除了上文所提及的方法外,二甲基甲酰胺、弗罗里硅土和凝胶色谱同样可以用于对多环芳烃进行净化,石墨碳加混合硅胶柱、氧化铝柱加混合硅胶柱也可以用于对多氯联苯进行净化。如果样品中同时存在多环芳烃、多氯联苯这两种化合物,工作人员可以选择Florisil柱作为主要材料完成相应的净化工作,现阶段通过对其加以应用,取得良好检测分析成果的具体事例如下:其一,对土壤、血浆和水进行净化,并对其中所含有的多环芳烃、多氯联苯等化合物进行分析;其二,选择甲苯和正己烷作为洗脱液,完成相应的同步检测分析工作;其三,将65:35设定为洗脱液比例,对残留在废水中的优控组分进行分析。除此之外,在开展同步净化工作时对硅胶柱进行合理应用,往往也能够取得良好的效果,例如,利用氧化铝、硅胶和Florisil柱完成初步净化后,选择GPC作为主要材料进行深度净化等。

1.3同步仪器的分析

传统同步检测分析技术应用的仪器主要是GC-MS和GC/MS,除此之外,随着科学技术的发展,二维气相色谱/质谱也开始被应用在对多环芳烃、多氯联苯等化合物进行检测的过程中,并且取得了一定的成绩。例如:利用二维气相色谱/质谱对葡萄中所含有的多环芳烃、多氯联苯等多达180余种化合物进行分析,在同步检测分析过程中,离子源的温度为240℃,进样口的温度为250℃;利用二维气相色谱/质谱对燃煤飞灰中所含有的多环芳烃和相似化合物进行分析,在同步检测分析过程中,离子源的温度为230℃,进样口的温度为280℃[2]。需要注意的是,到目前为止,该项技术尚未被应用在对大气颗粒物所含有多环芳烃、多氯联苯进行同步检测分析的过程中。

2仪器联用同步检测分析技术

2.1固相微萃取技术

固相微萃取指的是从流体中对挥发、半挥发的有机化合物进行直接提取的方法,在对水体和土壤中所含有多环芳烃、多氯联苯等化合物进行检测的工作中,该项技术出现的频率极为频繁。我国有关领域专家成功利用该项技术对大气颗粒物所含有的多环芳烃进行了分析,并以聚二甲基硅氧烷作为主要材料,实现了纤维的萃取,该项实验的成功不仅代表着今后所开展同步检测分析工作对样品量所具有需求的减少,还能够在很大程度上提高检验精度。

2.2热脱附-气相色谱/质谱技术

热脱附-气相色谱/质谱技术的优势在于,能够在专用设备中对固体样品直接进行热解析,无论是多环芳烃还是多氯联苯,都会以载气为依托进入相应的冷进样系统之中,在升温过程中完成聚焦和捕集的工作,再进入分析柱,最终实现分离和检测的环节。我国专家现已成功利用热脱附-气相色谱/质谱对存在于土壤中的多环芳烃、多氯联苯进行了相应的测定,并对大气颗粒物所含有多种多环芳烃进行了分析。

结论

通过对上文所叙述的内容进行分析能够看出,传统检测分析方法存在时效性差、过于繁琐等诸多问题,已经无法满足社会需求,因此,文中讨论的以固相微萃取为代表的同步检测分析技术应运而生,并且得到了人们的广泛认可。希望本文讨论的内容可以在某些方面为从事同步检测分析工作的人员提供帮助,在提高相关工作开展质量和效率的同时,降低多环芳烃、多氯联苯等化合物在大气颗粒物中的含量,为人类构建健康、环保的生存环境。

参考文献

[1]赵起越,赵红帅,刘保献,石爱军,张大伟.大气颗粒物中多环芳烃及多氯联苯的同步检测分析技术[J].分析试验室,2016,3504:487-491.

[2]俞景译.钱塘江源头水体中多氯联苯和多环芳烃的残留水平、时空分布及来源的研究[D].浙江工业大学,2013.

论文作者:段秀锋1,周树霞2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/18

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试论大气颗粒物中多环芳烃及多氯联苯的同步检测分析技术论文_段秀锋1,周树霞2
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