徐海妹

摘要：环境有机污染物检测技术作为检测环境污染的有效手段，为我国环境保护工作提供了有效的数据。文章对环境有机污染物检测技术的发展和现状进行了研究，并介绍了有机污染物检测技术的应用，通过规范环境有机污染物检测方法，保证检测结果的正确，使有机污染物检测技术更加科学、合理。

摘要：环境保护；环境有机污染物检测技术；环境污染；批量检测；色谱法 文献标识码：A

中图分类号：X830 文章编号：1009-2374（2015）33-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.045

1 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，但是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。近几年，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。

2 有机污染物监测技术的应用

由于有机物采样地点和有机物特点的不同，只有选择具有代表性的有机样品，才能保证检测数据的准确性。另外，因为有机物种类繁多，所以在采样前要做好详细的采样计划。技术人员在采样的时候要根据有机物类别的不同，选择不同的采样方式。

2.1 水体有机污染物浓度检测方法

部分水体有机污染物对紫外线的吸收能力较强，因此技术人员可以利用紫外吸光度检测水体中的有机污染物浓度。紫外线光谱检测的核心除了利用偏最小二乘、主元回归、支持向量机等方法建立回归模型，更需要以导数、光滑、标准正态变量等方式对光谱的数据进行处理。另外，由于紫外光谱结果经常受到样品背景、样品状态、散光和散射等因素的影响，导致检测结果不准确。因此，为了保证结果的准确性，在建设模型之前要消除这些干扰因素的影响。

2.1.1 建立模型。

第一，偏最小二乘。通常情况下，偏最小二乘处理输入光谱矩阵X和输出COD浓度矩阵Y用同一种方法。为了解到矩阵Y对矩阵X分解时的影响，一般都将两者直接关联起来。另外，要对成分进行选择是偏最小二乘算法的关键，如果选择成分不当会影响对训练样品的拟合度，导致模型的预测不精确。

第二，主元回归。为了降维，以排除光谱信息中相互重叠的信息，通常转换光谱矩阵，形成原变的线性组合，并选取最为主要的成分进行多元线性回归，同时要注意对有用成分的保留，防止模型出现误差。

第三，支持向量机。支持向量机是将数据集映射到高维特征空间，在高维空间中求解凸二次规划问题，即两类样本的最优超曲面，求解一组线性方程来找出最优分类超曲面，提高求解速度。

2.1.2 数据处理。

第一，导数预处理主要是通过原始光谱中的几个点划分一个大小合宜的范围，并且根据这个范围内的数据进行导数计算求出导数光谱，以此解决检测中基线漂移和光谱背景干扰等问题，并且在一定程度上防止光谱之间的叠加和干扰问题，提高光谱的分辨率。另外，为了减缓采用导数光谱出现的噪声影响，技术人员一般将导数处理分为一阶导数和二阶导数方法。

第二，平滑处理也是用原始光谱中的几个点划分为一个大小适宜的范围，并且通过这些点对平滑范围内的数据进行拟合或者平均，为保证平滑处理的效果，要将平滑窗口向后移动一位将窗口并且不断重复上述操作。

第三，标准正态变量。为了消除光程变化、散射和颗粒大小之间的干扰可以利用一下变化公式：

式中：Xi是第i个样品的平均值；m为紫外光谱曲线的波长点数（变量个数），i是样本数。

2.2 室内空气中挥发性有机化合物污染及检测方法

在检测前，为提高检测的灵敏度，通常要将气体浓缩，将检测限制降低到最小。

2.2.1 比色管检测。在众多的检测方法中，比色管检测法只能够大概地检测TVOC含量。这种方法是利用被检测气体与显色剂反应，并且通过显色长度来直接、大概地判别有害气体的浓度，这种检测结果精确度差，结果只能作为一种参考。

2.2.2 光电离检测。将待检测样品引入离子室并且曝光一定能量在紫外灯下，使紫外线的能量能够激活待测物，离子就被收集在采集电极上。收集离子时的电流增加，电流值与当前混合物的浓度成正比，在用电流值进行比对得出气体有机污染物的浓度。

2.3 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，用滤纸过滤不容物，检测滤液中含有的有机污染物。

2.4 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。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。

3 结语

环境有机污染物检测技术是实现我国经济可持续发展过程中必不可少的一部分。为了提高我国的有机污染物检测技术水平，我国要引进国外先进的研究经验和检测设备，根据国情实现对有机污染物检测技术进行研究，运用科学的技术实现有机污染物检测的高效、低污染甚至是无污染，更新、完善环境有机污染物分析技术的发展。

参考文献

[1] 吴元清，杜树新，严赞.水体有机污染物浓度检测中的紫外光谱分析方法[J].光谱学与光谱分析，2010，31（1）.

[2] 饶竹.环境有机污染物检测技术及其应用[J].地质学报，2011，（10）.

[3] 陆婉珍.现代近红外光谱分析技术（第2版）[M].北京：中国石化出版社，2007.

[4] 赵春晖，乔蕾.基于改进的最小二乘支持向量机的高光谱遥感图像分类[J].应用科技，2008，35（1）.

（责任编辑：秦逊玉）