马桂贤

（山西水利职业技术学院，山西运城 044000）

1 固相萃取技术在我国环境化学分析中的应用范围

1.1 水体基质

水体污染对环境具有较大的影响，需要对水体污染问题引起重视，实现在水体基质方面的检测，确保对水体中有害成分的检测效率。随着工业领域的不断发展，非法排放物的含量越来越多，即使排放指标符合标准规定，也会造成污染物的逐渐累积，再加上水体具有流动性的特点，很容易造成污染物的扩散。为了实现对水体环境的监测过程，需要注重固相萃取技术的应用，对水体的工业废水污染情况进行分析，实现对有机物质的有效检测。若水体环境存在大量有机物质，将会引起水体富营养化现象，不仅会引起藻类植物的生长，还会造成动植物的死亡，对水体基质具有显著危害。固相萃取技术在水体检测中具有适用性，可针对污染物进行分析，提高水体中有机物检测的效率，保证水体基质污染的控制水平，使水体污染能够被及时发展，提早展开污染防治手段[1]。

1.2 气态基质

空气污染传播范围具有广泛性，将会引起人体的呼吸类疾病，对人体造成直接危害。固相萃取技术在气态基质检测中具有显著效果，可在短时间内分析空气成分，对气体污染情况进行一定的判断，保障污染物得到及时发现。空气质量检测具有严格的指标，需要形成稳定的气态基质分析技术，结合固相萃取的分析手段，提高对空气污染物的辨识度。气态基质具有广泛的污染源，如工厂废气、汽车尾气等，属于空气污染的主要来源，并且将长期伴随着空气流动存在，而且自然环境无法对污染进行降解，导致空气污染问题愈演愈烈。在固相萃取技术下，可对空气中污染物质进行整合，将其进行分离和再利用，不仅实现了空气污染物质的降解，还具有过滤空气的作用，降低污染气态基质对空气的影响，使空气处于无污染的状态，保障人们能够呼吸到健康的空气。

1.3 固态基质

环境中固态污染物的种类繁多，一旦将其丢弃到土壤中，将会对土壤造成污染，导致土壤无法正常投入使用。对土壤造成污染的物质大多具有毒性，如有机金属、重金属及其化合物等，一旦参与到与土壤的化学反应中，还会与土壤紧密结合，很难将污染物质进行分离，相对地，采取换填处理的方式，从本质上来看，无法对固态基质的污染进行根治。固相萃取技术土壤化学成分分析上具有显著效果，能够对污染物质进行定向分析，对土壤污染情况进行判断，避免污染问题进一步恶化。固相萃取技术有助于污染物质的调控，降低污染物质对环境的影响，能够为后续土壤的使用提供依据，将污染控制上升到一定的高度，并且可以确定具体污染物的含量，进而采用定量分析的污染确定形式。

2 固相萃取技术在我国环境化学分析中的具体应用

2.1 有机氯化合物

有机氯化合物普遍存在于水体环境中，具有较强的挥发性和高温稳定性，会在水体中稳定存在，在污染治理上具有一定的难度。有机氯化合物可采用固相萃取技术处理，实现分离和富集过程，将有机氯化合物从水体中降解出来，提高对污染物的处理效果。有机氯化合物处理过程中，采用SPE和GC/ECD离线技术，实现对有机氯化合物的有效检测。同时，还要结合活性炭纤维萃取技术，提高检测环境中有机氯化合物的萃取效率。萃取过程在40℃的温度下进行，萃取时间一般在10~20min，气化室温度为210℃，实现有机氯化合物的固相萃取。为了保证有机氯化合物萃取过程中的流通性，采用流速为40mL/min的N2进行通气，提高有机氯化合物的携带效果，使其能够汇聚在气化室中，实现有机物的集中化存储，同时加快有机氯的收集效率，保障固相萃取过程的顺利进行[2]。

有机氯化合物在农药方面具有广泛应用，如六六六、DDT等，在环境中很难自然降解，对环境具有较大的污染性。固相萃取技术是分离农药有机氯成分的关键，富集效率在90%以上，可实现对雨水、地表水等有机农药的萃取。固相萃取过程中，需要在加热搅拌条件下进行，萃取时间在15~20min，同时得到纯度较高的有机氯成分，实现对有机氯的有效检测。有机氯检测过程中，需要注重检出限的控制，一般控制在0.01~0.1μg/L，提高有机氯测定的精度，防止检测过程中产生较大的误差。农药普遍使用在农业生产中，将会对土壤、水源造成污染，需要确保固相萃取技术的有效使用，发挥出环境化学分析的作用，提高对污染来源的控制效果，对污染较为严重的农药禁止使用，实现良好的环境化学检测效果。

2.2 多环芳烃

多环芳烃是大气污染物之一，固相萃取过程采用专门的装置，确保多环芳烃的富集效率，实现对多环芳烃的有效处理。固相萃取过程结合SPME技术，可对多环芳烃进行直接采集，提高芳烃污染问题的治理效率。多环芳烃萃取采用石墨吸附装置，以石墨作为吸收多环芳烃的基体，吸附萃取时间在10~30min，吸附后的多环芳烃在气化室进行处理，热解析温度为200℃，萃取出高纯度的多环芳烃。多环芳烃属于大气污染的一类物质，包括苯、甲苯、对二甲苯等，对具体成分进行分析时，采用气相色谱火焰离子化检测法进行鉴定，实现对多环芳烃的有效检测，并且具有缩短检测时间的作用。另外，还可以采用石英纤维表面固相技术，使萃取吸收基体具有多孔性，实现对萃取效率的有效分析，保证固相萃取技术的综合性运用。

2.3 硝基苯酚

硝基苯酚属于一种工业污染物质，一般由废水污染产生，具有半挥发特性，在萃取条件上受到一定的限制，需要在萃取技术上进行深入应用。硝基苯酚可采用固相微萃取技术，构建出最佳的萃取条件，降低物质本身对萃取过程中的限制作用，保障萃取过程能够顺利进行。硝基苯酚固液萃取方法如下：取20mL水样，pH控制在2~3，并且向其中加入NaCl晶体，直至水样达到饱和状态，使硝基苯酚易于进行分离。萃取温度在室温下进行即可，时间控制在40min左右，有助于萃取效率提升。对硝基苯酚进行检测时，可采用纤维探针技术，实现硝基苯酚的浓度检测，便于对固相萃取的指标进行衡量，确保硝基苯酚具有良好的萃取效果，有助于硝基苯酚的进样控制，对萃取过程的有效性进行验证。

2.4 萘及硝基萘

萘及硝基萘主要分布在水环境，属于水体环境中的有机污染成分，具有较强的致癌性，对其采取萃取操作具有必要性。在固相萃取技术的作用下，可实现萘及硝基萘的快速检验，将萃取过程进行综合化运用，提高污染物质分析的可靠性。萘及硝基萘萃取过程中，温度控制在20~30℃，而且需要处于电磁搅拌环境下，边萃取边搅拌，促进萃取效率的提高。为了避免采样过程造成损失，选用50mL容量瓶作为采样瓶，通过毛细管柱实现采样过程，对采样控制方法进行拓展，便于对采样过程进行准确分析。经过固相萃取技术处理后，萘及硝基萘的检出限可达到0.20~0.30μg/L，将回收率控制在95%以上，实现固相萃取法的有效利用，确保萘及硝基萘易于检出，推进污染物分离控制的有效进行。

2.5 烷烃及其化合物

烷烃及其化合物具有较强的挥发性，污染物质一般来源于工业废水中，对环境具有较强的污染性，需要提高对污染的控制效果。固相萃取技术在烷烃及其化合物污染方面具有显著效果，能够实现快速准确地分析，发挥出污染检测的优势，进而对有机污染物的成分进行确定。在固相萃取技术作用下，可实现快速检测及分离，尤其是在挥发性组分方面，提高对烷烃的分离效果。固相分离过程中，需要运用到热解析技术，在358℃环境下进行，将活性炭作为吸附基体，使烷烃及其化合物能够分离。气化室温度控制在200~250℃，结合GC/MS联用进行定性分析，对烷烃及其化合物精准检测，可将相对偏差控制在3.0%以内，实现对精密度的有效控制，将固相萃取的优势发挥到最大化，实现污染物的快速检测与分离。

2.6 邻苯二甲酸二酯

邻苯二甲酸二酯属于工业生产污染物，能够随着环境的迁移、扩散和转化，具有较强的污染能力。而且，生物对邻苯二甲酸二酯具有富集作用，将会在生物体内逐渐积累，对生物的危害较为明显，尤其是在水生生物方面，会随着食物链体系进行，伴随着食物链转移到顶端。在固相萃取过程中，采用顶空固相萃取法，将毛细管柱和FID进行联用，实现对水环境中至少5种邻苯二甲酸二酯的分析，并且具有较高的萃取效率。萃取头使用过程中，需要插入到气化室中，温度控制在250~280℃，使萃取头处于最佳萃取条件。萃取过程中，还需要对热吸收时间进行控制，一般在90~120s，保障邻苯二甲酸二酯的热吸收效率，为萃取过程提供充分准备。在萃取头选择方面，选择高性能PDMS萃取头，确保检测限能够达到0.3ng/L，同时将偏差控制在0.5%以下，满足污染物质萃取控制的要求。

2.7 有机金属

有机金属属于金属元素与有机物的结合产物，具有金属元素和有机物的双重污染特性，需要做好有机金属的萃取工作。有机金属包括有机汞、有机锡等，可通过有机溶剂实现萃取富集，使有机金属能够提取出来，实现固相萃取技术的合理应用。

2.7.1 有机汞

有机汞固相萃取具有一定的难度，需要与原子吸收光谱法相结合，通过有机溶剂实现萃取富集，在萃取装置上较为复杂。有机汞一般以土壤污染为主，存在形式为甲基汞、乙基汞、丙基汞等，导致污染问题变得严重化。萃取过程中，需要使用毛细管柱，将萃取环境加热到700℃，保障有机汞能够吸收足够的热量，使其能够达到萃取温度。为了对有机汞进行测定，需要使用分光光度仪，在进样口温度达到200℃时进行检测，对检测结果进行多次测定，降低气流对检测偏差的影响，保障有机金属检测过程能够顺利进行。

2.7.2 有机锡

有机锡主要来源于聚合添加剂、杀虫剂、灭菌剂等，有着广泛的用途，但对环境具有一定的污染性。有机锡萃取需要采用萃取纤维，确保萃取过程的吸收能力，使萃取毛细管柱得到有效应用。以丁基锡化合物萃取为例，该物质存在于海水环境下，采用固相萃取法对有机锡进行分析，在分离控制上具有良好的重现性，将有机锡精准地提取出来，满足有机锡提取的控制要求。若需要对有机锡进行测定，应结合GC/FPD实现测定过程，提高有机锡测定的精度，提升有机锡检测的灵敏度，并且有助于对加标回收率进行控制。

2.8 挥发性卤代烃

挥发性卤代烃具有一定的污染性，一般存在于水域环境中，有时会存在于饮用水中，需要做好卤代烃的检测分析，降低卤代烃对环境的影响。选用PDMS作为卤代烃检测的萃取头，采用规范化的卤代烃检测形式。为了提高萃取过程的挥发效率，需要进行振荡处理，保证卤代烃的富集效率。卤代烃萃取过程中，进样口温度为200℃，检测室温度为250℃，使卤代烃易于进入到萃取状态。萃取物检测过程中，需要做好富集-进样分析工作，时间控制在30min左右，可有效缩短卤代烃的检测时间，提高卤代烃的检测效率。需要注意的是，卤代烃具有水样保存要求，以抗坏血酸作为保存剂，使卤化物具有易于保存的条件，抑制有机物与卤代烃的结合，进而保证后续固相萃取检测的精度。

2.9 多组分有机物

多组分有机物组成较为复杂，以海水污染物萃取为例，萃取物包括烯、醛、酯、酚、烃等，需要采取具有针对性的萃取方式，不利于对污染物进行分离。为了提高对污染物的分离效率，需要在PC-420型操作平台上进行，将100μm PDMS置于4m海水中于室温下进行萃取，时间控制在40~50min。对指定物质进行萃取时，需要对萃取温度进行控制，确保分离得到的单一的萃取物，保证萃取物质具有一定的纯度，对萃取质量进行严格控制。萃取过程中，需要注重色谱条件的控制，EI源为70eV，离子源温度为230℃，对萃取物的质量范围进行扫描，对物质组成情况进行确定，确保污染物萃取的有效性。多组分有机物污染会造成综合性污染，需要逐步实现污染的分离，实现对污染源的快速检测，使固相萃取技术能够发挥出重要作用。

3 固相萃取技术在我国环境化学分析中发展趋势

随着科技的进步，固相萃取技术的发展趋向于微量化，固相萃取盘和固相微萃取技术应运而生。固相萃取盘式萃取器较为坚固且无须支撑，因为它是含有填料的PTFE圆片或是载有填料的玻璃纤维片。固相萃取盘允许液体试样大流量通过，它的不足之处在于高成本和应用范围小。固相微萃取技术易于操作，几乎不消耗溶剂，但不足之处是把它应用于定量分析的条件还不成熟，有待进一步完善。固相萃取的自动化是人们一直以来努力实现的目标之一，能够提高对环境的净化作用，使污染源得到有效处理，使固相萃取技术在环境化学中得到多元化发展。

4 结束语

固相萃取技术有助于环境化学的快速分析，可对多种污染物质进行处理，提高对污染物的处理效率，并且降低污染物质的处理难度。在固相分析技术的作用下，可对污染物质进行回收利用，萃取效率可达到90%以上，在环境化学中应用价值较为显著，需要结合不同污染物采用合理化的分析形式，提高对污染物影响的控制效果，保障污染物萃取过程能够顺利进行。