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固相微萃取技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2015-08-15 00:50楚江妹
山西化工 2015年6期
關(guān)鍵詞:霉菌揮發(fā)性環(huán)境監(jiān)測(cè)

楚江妹

(聞喜縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站,山西 聞喜 043800)

環(huán)境問(wèn)題是隨著社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的重要問(wèn)題之一。固相微萃取技術(shù)是當(dāng)前一種新型的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),這種技術(shù)對(duì)環(huán)境中沉積物的處理操作較為簡(jiǎn)便快捷。本文主要探討這種新型固相微萃取技術(shù)的發(fā)展歷程,并對(duì)這種技術(shù)的特點(diǎn)和當(dāng)前的研究狀況進(jìn)行了較為明確的闡述和分析。

1 固相微萃取技術(shù)的發(fā)展過(guò)程

在20世紀(jì)70年代初期,固相微萃取技術(shù)被科學(xué)家提出來(lái),這種技術(shù)的主要突出特點(diǎn)是能夠有效降低和減少液萃?。↙LE)的分離時(shí)間長(zhǎng)、使用有毒溶劑多等缺陷,從而使有機(jī)溶劑的使用量得到了有效的提高,并對(duì)樣品進(jìn)行了微升級(jí)[1]。但是,目前我國(guó)的固相微萃取技術(shù)研發(fā)還存在一定的不穩(wěn)定性,在通過(guò)這種技術(shù)進(jìn)行分離制備時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生堵塞,同時(shí)存在回收率低的缺點(diǎn)。這種技術(shù)的類(lèi)型特點(diǎn)是非溶劑型選擇性萃取技術(shù),它通過(guò)流程化的操作之后對(duì)樣品進(jìn)行處理,可有效地降低處理操作中所產(chǎn)生的應(yīng)用難度。另外,固相微萃取技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類(lèi)型樣品包括氣體、液體、固體各類(lèi)揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的有效分析。并且,隨著固相微萃取技術(shù)的應(yīng)用,開(kāi)始趨向商品化。

2 固相微萃取技術(shù)的特征

固相微萃取技術(shù)在對(duì)物質(zhì)分析時(shí),時(shí)間周期較短,操作簡(jiǎn)單方便,不需要使用有機(jī)溶劑,可選擇與待測(cè)組分性質(zhì)相似的萃取頭,縮短取樣時(shí)間,較好地分離各組分;但制作固相微萃取頭有一定的難度,同時(shí)萃取頭容易破損,在價(jià)格上也相對(duì)昂貴;這種固相微萃取技術(shù)萃取頭上的固定液因?yàn)闇囟雀叨魇?,并在這個(gè)過(guò)程中吸附了其他雜質(zhì),對(duì)測(cè)定的最終結(jié)果產(chǎn)生一定影響[2]。

3 國(guó)外關(guān)于固相微萃取技術(shù)的研究成果

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,環(huán)境成為世界話題,因此,對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)研究就成為當(dāng)前的重要課題。國(guó)外關(guān)于固相微萃取技術(shù)的研究相對(duì)比較成熟,隨著這種技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,逐漸拓展應(yīng)用到食品、醫(yī)藥衛(wèi)生 、生物化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,應(yīng)用內(nèi)容主要是對(duì)有機(jī)微量物揮發(fā)性及非揮發(fā)性成分的探析監(jiān)測(cè)。當(dāng)前,國(guó)外最新研究成果已涉及到大氣中污染物分析、水體及土壤中污染物分析、食品中有關(guān)添加劑或者香精變質(zhì)臭味的分析、復(fù)雜液體(包括血液或尿液)中代謝產(chǎn)物的檢測(cè)等內(nèi)容。可以看出,國(guó)外固相微萃取技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,且其對(duì)象的擴(kuò)展、分析條件都處于不斷優(yōu)化和發(fā)展的階段。

4 固相微萃取技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

4.1 室內(nèi)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)

頂空固相微萃取分析法與GC/MS聯(lián)用,可對(duì)室內(nèi)易揮發(fā)有機(jī)污染物進(jìn)行持續(xù)而實(shí)時(shí)的檢測(cè)。對(duì)室內(nèi)乙二酸、乙二醛和甲基乙二醛等氣體元素進(jìn)行具體檢測(cè)的結(jié)果表明,使用PDMS/DVB纖維的固相微萃取呈現(xiàn)出良好的重現(xiàn)性和敏感度。另外,還可以在1天之內(nèi)對(duì)室內(nèi)有機(jī)物質(zhì)量濃度進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè),其測(cè)定出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍也開(kāi)始有了一定的變化。例如,對(duì)室內(nèi)有隔板等的環(huán)境中的木材進(jìn)行揮發(fā)性甲酸和乙酸的質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),單位面積揮發(fā)速率高出實(shí)際隔板可能產(chǎn)生的水平。

4.2 真菌種類(lèi)的測(cè)定

真菌在代謝的過(guò)程中會(huì)揮發(fā)出一種特有的代謝產(chǎn)物,所以,這有利于真菌在固相微萃取技術(shù)的作用下形成對(duì)特定揮發(fā)性物質(zhì)的監(jiān)測(cè),并對(duì)真菌的種類(lèi)予以確定。有關(guān)研究者在固相微萃取技術(shù)的支持下對(duì)真菌進(jìn)行了監(jiān)測(cè),并在其培養(yǎng)基的空氣范圍內(nèi)檢測(cè)出上百種揮發(fā)性物質(zhì)的存在,包括青霉菌、曲霉菌、鐮刀霉菌和白霉菌等。而且在固相微萃取技術(shù)的作用下還可監(jiān)測(cè)出其不同霉菌所具有的毒性大小。以此類(lèi)推,也可以利用固相微萃取技術(shù)來(lái)研究青霉菌與其他代謝物之間的毒性區(qū)別,通過(guò)固相微萃取技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌不同種類(lèi)的確立和毒性的研究,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)菌種類(lèi)測(cè)定的應(yīng)用。

4.3 對(duì)水體環(huán)境中污染物的監(jiān)測(cè)

在固相微萃取技術(shù)對(duì)污染物濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,可更深層次地對(duì)污染物的來(lái)源、分布和變化規(guī)律進(jìn)行研究和監(jiān)測(cè)。有關(guān)科學(xué)家通過(guò)對(duì)部分河流的甲基異丁基醚的濃度進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),水體中的固相微萃取的來(lái)源與城市交通的活動(dòng)量大小有著一定程度的聯(lián)系性。

4.4 對(duì)污染物毒性的測(cè)定

將固相微萃取技術(shù)用于仿生技術(shù),可對(duì)烴類(lèi)樹(shù)脂的生物利用性和毒性進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn),液態(tài)樹(shù)脂在水中的濃度會(huì)導(dǎo)致水生生物產(chǎn)生急性毒性。固相微萃取仿生技術(shù)形式為生物體外的污染物監(jiān)測(cè)提供了一種反射作用,使得在較為復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境中提高了動(dòng)物活體的實(shí)驗(yàn)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

固相微萃取技術(shù)是當(dāng)前進(jìn)行環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)的重要新型手段之一,它具備對(duì)各種物質(zhì)集采樣、吸附、濃縮、進(jìn)樣(包括解析)為一體的技術(shù)能力,可與氣相色譜、氣相色譜/質(zhì)譜、液相色譜等儀器聯(lián)用,從而實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單、快捷而靈敏的有效分離以及環(huán)境樣品中有關(guān)痕量、復(fù)雜、多組分有機(jī)污染物的測(cè)定,降低了污染程度,避免了使用高價(jià)格的專(zhuān)門(mén)裝置。目前,固相微萃取技術(shù)在我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)產(chǎn)生了一定的成效,并表現(xiàn)出商品化特點(diǎn)。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,這種技術(shù)將得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、利用和推廣。

[1] 張莘民,固相微萃取技術(shù)在我國(guó)環(huán)境化學(xué)分析中的應(yīng)用[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2011,2(6):57-64.

[2] 翟建,固相微萃取技術(shù)及其在環(huán)境分析中的應(yīng)用[J].廣州化工,2012,40(7):38-39.

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