环境有机污染物检测技术及其应用

时间：2024-05-18

魏中文

(普洱市环境监测站，云南普洱 665000)

1 环境有机污染物检测技术的发展及现状

20世纪初期，随着世界经济的不断发展环境问题也变得愈发严重。许多国家逐渐投入到了有机污染物检测的相应研究中，该技术逐渐被重视。但是，在20世纪初期，我国对有机污染物的研究确很少，我国的有机污染物检测技术较为落后，发展的速度也比较慢。近些年，我国的经济有了进一步地发展，不过环境问题也变得越来越棘手。因此，我国相关环境检测部门积极地引进一些国外先进的设备以及宝贵的检测经验。对于此类方式的应用，进一步地使得我国有机污染物检测技术得到有效提升，填补了一些技术空缺。随着我国的发展，慢慢地将重点放在了有机污染物检测技术上，不过由于对该技术研究起步晚，使得相关的检测技术基础较为薄弱。并且一些有机污染物分析技术的流程相对来说较为复杂难懂，使得我国的有机污染物检测技术与发达国家之间仍然存在着差距。对于此类技术的相关分析能力，以及进行批量检测还不够成熟，对于有机污染物检测技术还有许多可改善的地方。

2 污染物监测技术的应用

由于不同的有机物采样的地点及特征皆不同，只有对于较为有特异性的有机物进行采样，才可以使得到的数据较准确。并且，目前的有机物类别比较多，因此在取样之前就需要有着较为清晰、详细的计划。同时，相关的技术人员还需要根据不同的有机物类型，运用相应的采样方法。

2.1 水体有机污染物浓度的检测方法

由于有一些水体当中所含有的有机污染物对于紫外线吸收得比较多，因此相关技术人员可以使用紫外吸光度具体对水体中的有机污染物加以浓度的检测。这就需要应用紫外线光谱检测的方法，不光要应用到偏最小二乘来进行计算，还需要利用主元回归等方法进行相应回归模型的建立，不光如此，还要应用到导数等对于所得出的紫外线光谱检测的数据进行进一步地处理。相关技术人员为了使得得出的检测结果更加具有真实性，就需要进一步减小干扰因素所带来的影响。

2.1.1 建立相关的模型

应用偏最小二乘法。一般情况下，在应用偏最小二乘来计算输入光谱的矩阵X以及输出COD浓度矩阵Y时，可以使用同一种方法，并且为了进一步明白矩阵Y对矩阵X分解将可能出现的情况，往往都会将其进行相互之间的联系。此外，当进行成分上的选择时，关于对偏最小二乘的相应的计算就是最为主要的部分。一旦对于相应的成分选择出现了问题，就会使得训练样品的拟合度受到一定的影响，使模型最终的预测与结果有着较多的分歧。

主元回归的应用。通过降维的方式，就可以相应地将光谱中重叠的信息排除在外。需要注意的有，将一些有用的成分进行保存，避免模型存在误差。

2.1.2 数据的处理

需要通过导数来进行预处理，使原始光谱当中的点被分在合适的范围。还需要依照着划分的范围进一步应用导数计算出相应的导数光谱，避免出现基线漂移或者是光谱背景受到干扰等问题。此外，相关技术人员为了使导数光谱不受到噪声的影响，采用导数处理来将其分成一阶或二阶导数的方式。

2.2 室内空气中具有挥发性的有机化合物的检测方法

目前在对室内空气进行检测之前，就需要进行一定的浓缩，以此使得最终的检测结果具有更高的灵敏度。

2.2.1 比色管检测

应用这种方式来进行进一步检测，通常只可以检测出TVOC的大约含量。这种方法，一般来说，是使待检测的气体和显示剂有着颜色的变化。最终通过显色的长度来代表相应的有害气体浓度，不过这种检测方法的准确度比较低，得出的结果往往只能被当作参考。

2.2.2 光电离检测

通常，如果将待检测的样品放进离子室中，同时将其曝光在具有能量的紫外灯下面，可以使得相应的使紫外线能量令待测物被进一步激活。之后，离子被吸引在采集电极之上，如果进一步使该电极的电流变大，再对使用的电流值进行比较，可以最终得出气体类的有机污染物的具体浓度。

2.3 土壤固废有机污染物的检测方法

对于土壤固废检测方法来说，要针对检测物的毒性和污染状况来进一步分析，主要应用在被检测的土壤是液体或者具有颜色时。①应用翻转法以及水平震荡法来对收集到的土壤固废进行相应的制作，最终将其变为液态。②倒入一定量的待检测液体于烧杯中，再加入5 mL硝酸并加热，盖上表面皿，待有机物转化为氮氢的化合物。最后再加以冷却。③需要在烧杯当中加入10 mL浓度为60%的高氯酸进行进一步地加热，若高氯酸生成了白烟，可以视其有机物进行了进一步分解。④添加50 mL的温水来进行进一步稀释，并且还需要再加热10 min左右，最终检测滤液中是否包含有相应的有机物污染。

2.4 土壤中持久性有机污染物的检测方法

检测土壤中有机污染物过程中，如果使用色谱法，就可以获得更加持久的效果。在具体进行土壤持久性有机污染物检测时，往往会由于不同类别的物质具体在固定相、流动相当中有着不一样的配比。由于不同物质流动速度不一，混合物当中的不同的成分最后在固定相表面得以分离。

2.5 废气挥发性有机污染物(VOCs)检测方法

挥发性有机物VOCs是种混合物，目前的主要检测方法是气相色谱法、质谱法和光谱法，环保部公布的行业标准中采用的是气质联用法。其中环境空气挥发性有机物(HJ644)标准中测定的是35种目标有机化合物，主要是烷烃、烯烃和苯系物，固定污染源废气挥发性有机物(HJ734)标准中测定的是24种目标有机化合物，主要是酮类、酯类、烯烃类和苯系物。对于VOCs 的检测仪器主要包括：实验室仪器、在线式仪器和便携式仪器三类。其中的气相色谱分析技术是一种多组分混合物的分离、分析的技术。以气体作为流动相(载气)，比如：非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯等特征污染物被当样品被送入进样器并气化后由载气携带进入填充柱或毛细管柱，由于样品中各组份的沸点、极性及吸附系数的差异，使各组份在柱中得到分离，然后由接在柱后的检测器根据组份的物理化学特性，将各组份按顺序检测出来，最后将转换后的电信号送至色谱工作站，由色谱工作站将各组份的气相色谱图记录并进行分析，得到各组份的分析结果。