环境有机污染物检测技术及其应用

环境有机污染物检测技术及其应用

汪欢

天津市宇相津准科技有限公司 天津 300392

摘要：随着经济的迅速发展，人们在生产生活中为获取大量化学物质以满足作业需要时，就会将具有有毒害的物质带入到生活的环境中去，而这些物质会对人们生活生产的环境带来极大的困扰和危害，对自然生态环境的污染也会带来巨大的伤害，酸雨、雾霾等情况不断发生。所以，根据我国的实际情况，有机污染物将成为我国地质环境监测的重要目标。

关键词：环境；有机污染物；检测技术

有机物主要指碳、氢元素和碳、氢与氧、氮、磷、硫等微量元素结合所形成的一类化合物, 严格地说是除去一些结构简单（如一氧化碳，碳酸盐等）的含碳键的复杂化合物。有机物包括天然有机物和人工合成有机物。天然有机物指在生物体内合成及其在 自然条件下衍生生成的有机化合物, 包括动植物、石油、天然气、煤等^[1]。人工合成有机物是指在一定实验条件下, 通过化学反应合成的有机物。有机物种类繁多, 远比矿物的种类多得多, 并且每年还有上千种新物质不断问世。有机物分布极其广泛, 上至大气圈下至水圈、岩石圈。其中有机污染物主要指人类活动导致的对环境、人类自身污染的一类有机物。

一、环境有机污染物检测技术的发展和现状

到20世纪初，世界经济的发展使环境污染问题越发严重，许多国家开始有机污染研究工作，并且有机污染物检测技术得到快速发展。但是在这个时期，由于我国还没有开始注重有机污染物，导致我国有机污染检测的技术发展较为缓慢。近几年，随着我国改革开放政策的展开，我国经济快速发展，从而也带来了严重的环境污染问题，为此我国开始逐渐认识到有机污染物检测技术的重要性，国家提出“经济可持续发展”的方针，引进国外先进的有机分析设备，学习国外的先进检测经验，这些手段极大程度上弥补了我国有机污染物检测技术的空白。近年，虽然我国也已经开始重视环境有机污染物检测技术的研究，但是我国技术研究起步较晚，对有机污染物检测技术研究的基础不扎实。另外，有机分析程序比较复杂，这导致我国的有机污染物检测技术的先进性与其他先进国家相比，分析技术和承担批量检测的能力还存在很大差距，有机污染物检测技术还存在很大缺陷，无法确保有机污染物检测技术有切实可行的检测系统。

二、有机污染物检测技术

1、有机污染物检测的色谱法。这种方法也被称之为色谱分析法，或者叫做做层析法，在化学实验中有所使用。色谱法工作原理为：相同状态条件下，各物质进行一系列分配，让稳定相内的体系运动起来，以更好地洗脱，因为混合物内不同组成物质具有不同的物化特点，洗脱中以各种速度及移动轨迹运动，终而达到分离的目的^[2]。这种方法的应用，可达到高效工作，在短时间内便能分离许多种组分，它的检测下限为 10g ～12g。将分析方法和各检测仪器联合起来，能够提升待测样品内部组分的分析灵敏度，能够更好地进行选择性检测。这种方法的优势在于：高效分离、提纯检测、且分析灵敏度高等同时能够分析多组分，容易操作。

2、有机污染物检测的有机质谱法。有机质谱法的工作原理为：在用电子轰击等方法下对被测物质进行离子化处理，产生不同荷比的离子，接着在电磁学原理使用下，依照各质荷比来分析离子，同时测出不同离子强度，继而明确被测物质的情况。这种方法的特征在于：可用于测定分子构成及分子量等，相比其他技术，这种技术具有独特优势；具有相对较高的灵敏度；高效工作，短时间内便能结束整个操作；在多个领域均可使用，用于测定各种可以离子化的物质。当此种方法结合 GC、LC，使用用途将更广，能够一次性测量各种复杂的混合物。现阶段有机物样品检测更倾向使用这种方法。

3、土壤固废有机污染物检测方法。土壤固废检测的主要任务是对检测物的毒性和污染程度进行分析，当检测液体中大部分是有机物并且液体是有颜色的时候可以采用这种检测方法。（1）可以先采用翻转法、水平震荡法将采集的土壤固废制作成检测液体；（2）在烧杯中加入200～300mL的检测液体，加5mL HNO₃到烧杯中加热，并且在烧杯上盖上表面皿，直至有机物分解为氮氢化合物为止，冷却；（3）再在烧杯中加入10mL的60%的HClO₄继续加热，若当HClO₄变成白烟，就可以理解为有机物完全分解，当液体只有1～2mL的时候，冷却液体产生结晶；（4）加入50mL温水稀释，再加热数十分钟，用滤纸过滤不溶物，检测滤液中含有的有机污染物。

4、土壤中持久性有机污染物检测方法。色谱法是检测土壤中持久性有机污染物最常用的方法。由于不同的物质在固定相和流动相中不同的分配，导致其物质有不同的流动相速度，从而使混合物中不同的成分在固定相上分离^[3]。因此为了使检测更加准确，在对持久性有机污染物检测的时候，在固定相和流动相之间使待分离物质分子均衡分配。根据检测物的不同，技术人员通常使用的色谱法有高效液相色谱法、气相色谱法、超临界流体色谱等。

三、环境有机污染物检测技术的应用

1、有机污染物浓度的检测方法。有机污染物可以有效的吸收紫外线，所以，相关的技术人员应该合理的运用紫外线的吸光度来检测有机污染物的浓度。紫外线光谱检测的核心主要是利用主元回归、支持向量机等方法建立回归模型，主要以导数、标准正态变量的形式进行数据处理。另外，紫外线光谱总是会受到样本状态、样本背景灯因素的影响，这就使得检测结果的准确性受到了干扰。为了使检测结果的准确性得到保证，在建立模型之前，要及时消除干扰因素对结果的影响。

2、建立合适的模型。第一种是主元回归。为了降其维度，排除光谱中互相重叠的信息，就要将其转换为矩形光谱。在此期间还要选取主要的成分使多元线性回归，并且注意的是将有用的成分进行合理的保留，防止模型有误情况的出现。第二种是支持向量机。其主要作用是将数据集映射到具有高维度的特征空间。并且将两类样本最优超曲面，求解一组线性方程来求出最优超曲面，能够有效的提高求解的速率。

3、进行数据的处理。首先要根据相关数据的导数计算出导数光谱，解决检测中基线漂移和光谱背景干扰等问题，从而可以提高光谱的分辨率。在此期间，为了减缓导数光谱中噪声的困扰，技术人员在处理时会将导数分为一阶导数和二阶导数；其次，平滑处理是运用原始光谱将其分为大小适宜的几个点，通过这些点对平滑范围内的数据进行平均或整合，保证平滑处理的效果。

4、环境有机污染物检测技术的发展方向。目前来看，我国无论是经济还是技术都不断完善起来。因此，采取有限措施，将国外先进的环境有机污染物检测技术和方法引入国内，并进行消化吸收，找到适合我国国情同时又尽可能与国际接轨的切实有效的方法。以整体性、规范性以及指导性为标准，建立一套完善的环境监管管理技术体系。积极的寻求与国外和国际交流探索的机会与合作，进行多方的仪器设备、检测方法、先进经验以及人员的交流培训学习，将环境污染物检测技术检测开创出新的途径，更完整的建立我国环境污染物检测技术的分析测试体系。

总之，我国对环境有机污染物检测技术还未提高重视，而发达国家的环境保护机构已对有机污染物监测建立了相应检测标准方法。有机物污染检测是一个庞大且复杂的过程，由样品采集至检测包含了诸多方法策略。所以，一定要结合施工场地的具体情况来选取合理的检测方法，尽量提升检测结果准确性。研究人员逐步探究新的检测手段，研发新型技术，完善整个检测流程，以此维持社会的健康及稳定。

参考文献：

[1]陆正官.环境有机污染物检测技术策略研究[J].资源节约与环保,2017(5):51-54.

[2]于新.环境有机污染物检测技术及应用分析[J].科技创新与应用,2019(32):148-149.

[3]饶桂武.环境有机污染物检测技术的分析[J].资源节约与环保,2015(6):66-68.