萃取法在环境监测中的应用

【摘 要】近年来，环境问题越来越受到人们的关注，随着科学的进步和社会的发展，环境问题也成为了全球性的问题。而萃取法是结合提取、净化、浓缩、进样的一体化技术，其便捷快速的优势也使其在分析化学的许多领域得到应用。本文主要就具有代表性的萃取法技术在环境监测中的应用进行论述，包括液相萃取，固相萃取等，并且结合在环境监测中的作用进行论述。

【关键词】环境监测；污染物；萃取法；固相微萃取

萃取法的使用方法是利用溶质在不相溶的溶剂里的不同的溶解度，利用一种溶剂将溶质从另一种溶剂组成的溶剂中提取出来的方法，比如：利用四氯化碳从碘水中提取碘的方法。萃取法不管是液相的还是固相的都在分析化学领域中发挥着重要的作用。

有机污染物具有一定的生物积累性和“三致”作用，还有些痕量有机物的危害更大，所以追求一种痕量和超痕量污染物的检测方法是现今最重要的任务。快速溶剂萃取法是指在高温度和压力的作用下提取固体物质中有机物的自动化的方法，主要是解决环境中的底泥和土壤等固相物质中具有挥发性和半挥发性以及持久性的有机物的分析和检测方法。这种方法的优点在于有机溶剂的用量较少，速度快，而且回收率较高，被美国EPA选为萃取的标准方法，领先于其他技术。水样的预处理使用液相萃取的传统方法，结合现在的固相萃取和固相微萃取方法，简化了水样的预处理过程。根据固相萃取的原理，将滤膜与酶和其他化学吸附剂结合起来，制作成萃取膜，增强了样品预处理的效率，增加了预处理的选择性，并且降低预处理的成本和时间，同时也降低了预处理过程中使用的有毒性试剂对于环境的污染。

酚类的化合物是近年造成水污染的有机化合物之一，来源于塑料、杀虫剂、造纸、染料、石化产品之中，在水体和土壤中经常会发现这类化合物。因为酚类化合物有毒性，所以许多国家将这类化合物作为环境污染中优先检测的化合物之一。液相微萃取是指用目标化合物作为水溶液和微滴有机溶剂的分配基础的一种分离富集的预先处理技术。这种方法的装置比较简便，操作时消耗的溶剂量较少，结合分离和富集的一种萃取技术，一般适用于水体和土壤中的化合物的检测。其优点在于分析的速度快、操作简捷、溶剂消耗小、分离富集比较好，并且可以利用时间和流速来控制其萃取的自动化过程。使用氨基安替比林法和液相微萃取方法来分析酚类的化合物，比较分析结果得知液相微萃取方法具有更好的经济效益和生态效益。

微波萃取技术发展于80年代中期，具有良好的应用前景和市场。在微波消解技术得到验证之后，微波萃取技术也突破了传统的技术得到大力的发展，成为样品预处理的一种新型方法，符合可持续发展和绿色发展道路。1986年，N.Gedye等人首次利用微波应用于化合物的萃取领域，他们做了一个实验：将试样放在普通微波炉中，然后通过功率/时间的模式激发微波，接着就得到了萃取出的物质，比普通的萃取技术缩短了几个小时甚至是十几个小时的时间。ASTM采用萃取挥发性和半挥发性的物质的萃取为标准萃取方法。现今微波萃取的方法在化工、食品、草药、化妆品、土壤化合物的分析等领域都得到应用。

自20世纪50年代以来，许多国家的农药杀虫剂大多使用有机磷和有机氯化合物来制成，对环境产生了很大的污染，杀虫剂中的有害物质和有毒物质等进入到土壤及其沉积物中，因此，土壤及其沉积物的污染物监测得到世界各国的重视。1986年，匈牙利的Ganzler等人第一次对微波萃取技术进行了报导，从此得出一种新型的萃取方法。经过10年的研究，微波萃取技术越来越多的应用于试样的萃取，特别是土壤及其沉积物的萃取方面。萃取的有机污染物主要有：酚类化合物、多环芳烃、三嗪、邻苯二甲酸酯、有机氯农药、甲基汞、二恶英、多氯联苯、除草剂、杀虫剂、有机锡化合物、二苯并呋喃、三烷基和磷酸三烷基酯、总石油烃等。微波萃取技术的工作主要涉及以下的方面：试样预处理、试样基体对于试样可能产生的影响、选择萃取使用的溶剂和设置萃取的参数、萃取的过程和萃取结束后的善后工作、微波萃取的形态的分离、微波萃取方法和其他方法的比较、微波萃取技术和其他技术的联合使用等。

超临界CO2萃取方法是最近发展的一种新型的技术，主要优点在于效率高、速度快、操作简捷、易控制等。此技术得到分析化学领域学者的广泛重视，是一种理想的样品预处理技术。主要应用于对固体样品的处理，因其对自身设备要求过高所以限制了其使用范围。任丽在对黄河水体的有机物进行研究时，利用吸附剂GDX301以超临界CO2脱附，在结合气象色谱和色谱-红外-质谱技术对分析物进行研究，并且对超临界CO2萃取和溶剂洗脱技术得出的结果进行比较，得出了在20MPa压力条件，60℃温度条件，40min时间下进行超临界CO2的萃取效率比溶剂洗脱效率高。

SPME技术是目前采用的试样的预处理技术，主要检测有机硫、烷烃类、醛类化合物、有机胺类、梭酸类等污染物，该技术的检测能力一般低于或者达到ppb的水平。可以适用于河水、湖水、海水和饮用水的检测。SPME技术一般可以检测一类污染物但是有些特别的方法也可以同时检测多类污染物，这样就大大的节省了时间和技术。SPME技术检测的样品主要有血液、头发、尿液、奶液、唾液、动物组织等。In-tube SPME技术较少应用于检测食品，只有鱼肌肉中的四环素抗生素、酒样中的极性杀虫剂、食品中的松香酸和脱氢纵酸、牛奶中的磺胺类抗菌药等才进行检测。Fiber-SPME技术检测的样品主要有人体血清中的PAHs、PCBs、聚乙醛；血液中的甲基叔丁基醚；尿液中的PCBs、二氯甲烷、三氯乙烯、全氯乙烯；头发中的有机污染物；脂肪组织中的亲脂性有机污染物；人尿中的二苯锡化合物；水丝kill组织中的氨基二硝基甲苯。

展望

固相微萃取技术因其具有操作简捷、检测速度快、成本低、不需试剂、效果好等的优点而得到广泛的应用。主要涉足环境、生化、医学、食品等领域，但是由于食品中具有的干扰物质比较多，所以在食品中的应用技术还不成熟。随着无机吸附物质的出现，固相微萃取技术还将应用于无机物质领域。尤其是SPME技术在其与电火花或辉光放电、原子吸附等仪器联合使用时还将开辟出新的检测范围。随着SPME技术的检测范围的不断扩大，也出现了一些新的问题和新的要求，比如：该技术与其他仪器联用技术的进一步发展、涂层和萃取纤维的进一步研究。根据大量的检测经验和试验可以得知：SPME技术的检测具有高度的可靠性，它将会成为一种标准的常规的检测手段并且建立完善的检测机制。

参考文献

[1]刘晓茹.水环境监测中现代化萃取技术的应用.2006.02.20

[2]陈新苗.液相微萃取法在分析水中酚类化合物中的应用以及吉祥草中灭螺有效化合物的分离.华中师范大学，2006

[3]张明祥.微波萃取技术在环境分析中的应用.09.8.12