聶鳳明　劉麗琴　馮澤強

摘要

概括了紡織品中苯乙烯的來源、危害和檢測方法，并對揮發(fā)性有機化合物的檢測方法包括直接頂空進樣-氣相色譜-質(zhì)譜法、容器捕集法等進行分析；闡明固相微萃取技術(shù)在檢測揮發(fā)性化合物方面的優(yōu)勢，認為可采用頂空固相微萃取－氣質(zhì)聯(lián)用法進行紡織品中苯乙烯的定性和定量檢測分析。

關(guān)鍵詞：苯乙烯；來源；危害；檢測

目前我國紡織業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整、資產(chǎn)重組的時期，面臨著發(fā)展與環(huán)保的雙重挑戰(zhàn)，如何把經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)保意識相結(jié)合，打造國內(nèi)綠色紡織品市場，以期融入21世紀(jì)國際市場綠色消費的主流，已成為眾所矚目的新課題。因此，要提高我國紡織品貿(mào)易出口額，就必須達到各個國家對紡織品提出的各種生態(tài)和毒理方面的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其中，紡織品中揮發(fā)性有害物質(zhì)的含量問題在各個國家都廣泛重視，使得對它們檢測的要求不斷提高。苯乙烯就是一種存在于紡織品中的對環(huán)境和人體健康構(gòu)成巨大威脅的有害物質(zhì)。近年對它的研究比較關(guān)注，這也使其檢測技術(shù)得到了較大發(fā)展。

1紡織品中苯乙烯的來源以及危害

紡織品的品質(zhì)對我們的生存環(huán)境和身體健康有著重要的影響，而現(xiàn)在許多紡織品中被發(fā)現(xiàn)含有揮發(fā)性有害物質(zhì)——苯乙烯。 其來源可以分為以下幾個方面： 其一就是來自紡織原料。天然纖維（如棉）在生長過程中使用了含有苯乙烯或以苯乙烯為原料的殺蟲劑，這些試劑就會有一些殘留在植物上，造成在生物體內(nèi)的富集；此外，苯乙烯還是合成化學(xué)纖維的重要原料?；瘜W(xué)纖維中存在的少量苯乙烯單體必然會隨著化學(xué)纖維在紡織品中的大量使用對紡織品造成一定的污染。其二，紡織品中增白劑的大量使用。苯乙烯是熒光增白劑的主要組成成分。由于棉、麻等織物在未處理時含有大量的有色物質(zhì)而泛黃色, 并且天然和合成纖維組成的織物在洗滌和紡織過程中也會逐漸泛黃。而洗滌時使用熒光增白劑可以發(fā)出藍色或藍紫色的熒光，與纖維或織物上的黃色成為互補色, 抵消了物質(zhì)原有黃色, 使之顯得潔白[1]。第三，紡織品中整理劑的使用。為了賦予織物某種特殊的功能，改善織物的風(fēng)格，提高織物的附加值，許多紡織行業(yè)普遍使用各種各樣的整理劑，而許多整理劑中含有苯乙烯成分[2]。

苯乙烯屬毒性物質(zhì)，主要有刺激和麻醉作用，其毒性低于苯，刺激作用則略高于苯。慢性接觸苯乙烯會影響人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進而出現(xiàn)精神沮喪，頭痛， 疲憊，身體虛弱等癥狀，還對人的腎臟和血液有一定危害[3-4]。由于苯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與致突變劑和致癌劑氯乙烯相似，代謝活化后也是一種潛在的致突變劑[5]。現(xiàn)在的研究表明，工人對苯乙烯職業(yè)接觸，可引起外周淋巴細胞染色體畸變[6]及引起基因突變等[7-8]。已有動物試驗和人群資料表明苯乙烯可引起動情周期和月經(jīng)的紊亂及精子的改變。盡管苯乙烯的胚胎毒性和致畸作用迄今尚無明確定論，但流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果提示苯乙烯可能存在嚴(yán)重的生殖危害[9]。

2苯乙烯的檢測技術(shù)的發(fā)展

目前，測定揮發(fā)性有機化合物－苯乙烯的方法主要是色譜法：基本方法就是運用一定的方法吸取揮發(fā)性物質(zhì)，再用合適的條件解吸后，運用氣質(zhì)聯(lián)用法進行定量檢測，如：熱解析氣相色譜法[10]，該法應(yīng)用聚乙二醇6000柱，直接進樣1?mL空氣，檢測限可達到5×10-3?μg；高相液相色譜法[11]；頂空氣相色譜法[12]，該法研究了生活飲用水中揮發(fā)性有機化合物的測定，得出苯乙烯的線性檢測范圍為1.9?μg/L～96.0?μg/L。測定苯乙烯含量時，液相比氣相靈敏，但耗時，儀器操作較復(fù)雜。所以，現(xiàn)階段人們還是多選用氣質(zhì)聯(lián)用檢測苯乙烯。

氣質(zhì)聯(lián)用測定揮發(fā)性物質(zhì)主要有兩種方法：1）直接頂空進樣-氣相色譜-質(zhì)譜法，即在恒溫的密閉容器中，試樣中的揮發(fā)性物質(zhì)在氣、固兩相間分配，達到平衡；取容器中的氣態(tài)樣品使用質(zhì)譜儀分析；2）容器捕集法，在一個特定尺寸的空間內(nèi)，將一塊特定面積的試樣置于一個有固定空氣交換速率的調(diào)溫調(diào)濕環(huán)境內(nèi)，在持續(xù)揮發(fā)的情況下，吸取一定量的空氣作為樣品，并使其通過Tenax固相吸附，然后用合適的溫度進行熱脫附后，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進行檢測。

以上方法存在試驗裝置較為復(fù)雜，操作難度大，需要使用對環(huán)境及操作人員健康有害的大量有機溶劑等問題。而固相微萃取技術(shù)具有操作簡單方便，樣品處理時間短，樣品需要量小，無需萃取溶劑，重現(xiàn)性好等優(yōu)點及在近年研究檢測揮發(fā)性污染物領(lǐng)域占有極大的優(yōu)勢。人們把這一技術(shù)和氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合，應(yīng)用于許多物質(zhì)的檢測。郭方遒等人運用頂空固相微萃取－氣質(zhì)聯(lián)用法半定量分析了白術(shù)的揮發(fā)性物質(zhì)[13]；寧占武等人運用PDMS萃取頭對地毯揮發(fā)性有機化合物0.5?h排放量進行萃取并運用氣質(zhì)聯(lián)用法測定含量，建立了一種固相微萃取與氣質(zhì)聯(lián)用測定地毯中總揮發(fā)性有機化合物的方法[14]；張卓旻等人建立頂空固相微萃?。瓪赓|(zhì)聯(lián)用法檢測紡織品中揮發(fā)性有機化合物的分析方法，采用PDMS萃取頭，得出苯乙烯的檢測限為0.67?ng/g，檢測線性范圍為2.28?ng/g~2280?ng/g[15]。

3固相微萃取技術(shù)

固相微萃?。⊿PME）是近年來國際上興起的一項試樣分析前處理新技術(shù)。1990年由加拿大Waterloo大學(xué)的Arhturhe和Pawliszyn首創(chuàng)。該方法是在固相萃取基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，保留了其原有的優(yōu)點：簡單、費用少、易于自動化等，同時摒棄了其需要柱填充物和使用溶劑進行解吸的弊病，它只要一支類似進樣器的固相微萃取裝置即可完成全部前處理和進樣工作。該裝置針頭內(nèi)有一伸縮桿，上連有一根熔融石英纖維，其表面涂有色譜固定相，一般情況下熔融石英纖維隱藏于針頭內(nèi)，需要時可推動進樣器推桿使石英纖維從針頭內(nèi)伸出。分析時先將試樣放入帶隔膜塞的固相微萃取專用容器中，再用該萃取頭進行萃取。若條件許可，還可在萃取瓶中同時加入無機鹽、衍生劑或?qū)H值進行調(diào)節(jié)，還可加熱或磁力轉(zhuǎn)子攪拌。

固相微萃取分為兩步，第一步是萃取，將針頭插入試樣容器中，推出石英纖維對試樣中的分析組分進行萃??；第二步是在進樣過程中將針頭插入色譜進樣器，推出石英纖維完成解吸、色譜分析等步驟。

固相微萃取的萃取方式有兩種：一種是石英纖維直接插入試樣中進行萃取，適用于氣體與液體中的分析組分；另一種是頂空萃取，適用于所有基質(zhì)試樣中揮發(fā)性、半揮發(fā)性分析組分。為了克服頂空萃取必須要求分析物具有一定的揮發(fā)性及擴大其應(yīng)用范圍，人們在該基礎(chǔ)上發(fā)展了一項新的技術(shù)，即：衍生化頂空固相微萃取技術(shù)。該技術(shù)解決了很多毒物因水溶性強,無揮發(fā)性,難以從復(fù)雜基質(zhì)中分離濃縮的難題，使固相微萃取的應(yīng)用范圍更廣。所以，理論上用頂空法固相微萃取技術(shù)檢測紡織品中可揮發(fā)性氣體—苯乙烯可以達到很好的萃取效果，進而更好地降低苯乙烯的檢測限，使我國紡織品揮發(fā)性物質(zhì)的含量檢測符合國際標(biāo)準(zhǔn)。

4展望

國際環(huán)保紡織協(xié)會頒布的2008版Oeko-Tex 100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定紡織品中苯乙烯的釋放量小于0.005?mg/m3。該要求則對紡織品測定時的預(yù)處理過程和檢測方法提出了更高的要求。固相微萃取技術(shù)在檢測揮發(fā)性化合物方面具有很大的優(yōu)勢，可把該方法用于紡織品中苯乙烯化合物的檢測。進一步研究固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在紡織品中苯乙烯含量的檢測，對保障我國出口紡織品在國際市場上的競爭力和人們的身心健康具有重大意義。在目前，國際上對紡織品中苯乙烯尚無相應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，因此加快苯乙烯檢測技術(shù)發(fā)展和及時制定相應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，可以推進中國紡織品跨越國際貿(mào)易技術(shù)壁壘，在較高的層面上全面參與國際競爭。

（作者單位：國家紡織品服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心/廣州市纖維產(chǎn)品檢測院）

( 該項目是國家質(zhì)檢總局質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督科技項目，項目編號：2006QK81)

參考文獻：

[1] 王明娟.熒光增白劑在洗滌劑中的應(yīng)用及其發(fā)展[J].日用化學(xué)工業(yè), 2001, 31(1) : 39-40.

[2] 王光亭.紡織品整理劑中有害物質(zhì)的分析[J].印染, 1998, 24 (12): 40-42.

[3] Cherry N, Waldron H A, Wells G G, et al. An investigation of the acute behavioural effect of styrene on factory workers[J]. British Journal of Industrial Medicine, 1980, 37 (3): 234-240.

[4] Cherry N, Venables H, Waldron H A. The acute behavioural effect of solvent exposure [J]. Society Occupational Medicine, 1983, 33 (1):13-18.

[5] Murray F J, John J A, Balmer M F. Teratologic evaluation of styrene given to rats and rabbits by inhalation or by gavage [J].Toxicology, 1987, 11:335-343.

[6] Hagmar L, Welinder H, Karlsson A, et al. Cytogenetic and hemotological effect in plastics workers exposed to styrene [J]. Scandinative Journal of Work, Environment & Health, 1989, 15 (2):136-141.

[7] 張放，邵華.苯乙烯職業(yè)暴露危害研究進展[J] .中國公共衛(wèi)生，2006, 22 (9)：1145-1146.

[8] 陳志強.苯乙烯致癌、致突變和額致崎研究近況[J] .職業(yè)醫(yī)學(xué)，1991, 18 (1): 49-51.

[9] 吳維皚.苯乙烯的生殖毒性.國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)手冊, 1995, 22 (1) :21-23.

[10] GB/T 16054—1995 車間空氣中苯乙烯的熱解吸氣相色譜測定方法[S].

[11] 趙意.高相液相色譜法測定苯乙烯及其氧化物[J]. 內(nèi)蒙古師大學(xué)報，1992，1 (1) : 31-34.

[12] 陳淑彩，孫仕萍.頂空氣相色譜法測定飲用水中多種揮發(fā)性有機物[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2008 (9): 1792-1793, 1841.

[13] 郭方遒, 黃蘭芳, 周邵云.頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法用于白術(shù)中揮發(fā)性成分的分析[J]. 色譜，2007, 25 (1):4-47.

[14] 寧占武, 劉杰民,溫美娟,等. 固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜測定地毯中總揮發(fā)性有機化合物[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2005, 6 (7)：91-93.

[15] 張卓旻, 李攻科, 劉麗, 等.頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析紡織品中揮發(fā)性有機物[J].分析實驗室，2006，25 (1): 103-106.