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大气中持久性有机污染物检测方法探究

2019-02-12王晓燕

环境与发展 2019年11期
关键词:持久性检测方法大气

摘要:大气之中含有持久性有机污染物必然会对全球范围内的环境造成巨大污染,是近期科学领域之中所重点研究的问题。在这样的背景下,本文重点对大气中持久性有机污染物的采样技术以及检测技术进行了探讨,并对我国大气中持久性有机污染物未来发展提出了一些建议,以期能够提升大气中持久性有机污染物检测水平。

关键词:大气;持久性;有机污染物;检测方法

中图分类号:X831 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)11-0-01

Abstract:Persistent organic pollutants (POPs) in the atmosphere will inevitably cause huge pollution to the global environment, which is the focus of recent research in the field of science. In this context, this paper focuses on the sampling technology and detection technology of persistent organic pollutants in the atmosphere, and puts forward some suggestions for the future development of persistent organic pollutants in China, in order to improve the detection level of persistent organic pollutants in the atmosphere.

Key words: Atmosphere; Persistence; Organic pollutants; Detection methods

持久性有机污染物指的是人类所合成的,可以在环境之中持久存在,并且可以通过生物食物链进行不断积累,是可以对人类身体健康产生不良影响的化学物质之一。持久性有机污染物能够通过大气传输的方式在全球迁移,以“全球蒸馏效应”为例,该效应解释了持久性有机污染物从热温带朝着寒冷区域迁移的现象。在全球大气、土壤以及水体之中均存在着持久性有机污染物,与此同时,各种生物体长期暴露其中,从而对生物免疫系统、内分泌系统、生殖系统等等方面产生慢性毒性的影响。对此,为了能够改善环境,保护生物生命健康,《斯德哥尔摩公约》明确列出禁止使用的12类持久性有机污染物,其中有8种为有机氯杀虫剂,后来还有9种持久性有机污染物被列入到公约之中。在这样的背景之下,持久性有机污染物的受关注程度不断提升,因此,关于大气中持久性有机污染物检测方法的研究具有非常重要的现实意义。

1 大气中持久性有机污染物采样技术概述

1.1 主动采样技术分析

大气中持久性有机污染物的主动采样技术指的是利用玻璃纤维滤膜对大气颗粒物之中的持久性有机污染物进行采集,同时通过吸收剂聚氨酯泡沫对气态的持久性有机污染物进行吸附采集,并对其总量进行计量。在主动采样过程中,主要采用的是小流量主动采样器与大流量主动采样器,其内部配有相应的动力装置,具体根据实际情况而定。2007—2008年,国内通过主动采样技术对我国安徽、河北承德以及大兴安岭等8个区域开展了持久性有机污染物检测工作,一共设置了11个采样点,使得主动采样技术在国内有了全面的实践,从而积累了很多丰富的经验。该技术在对流量测定方面有着较高的准确度、采样时间较短、能够有效适应各类复杂环境,而且通过主动采样技术所采集的样品在运输与保存方面都比较便捷。但是该技术也存在一定的不足,例如,持久性有机污染物通常会从颗粒物的表面挥发,也有可能吸附在滤膜上,加之该技术成本较高,所以不太适用于长时间、大范围的采样。

1.2 被动采样技术分析

大气中持久性有机污染物被动采样技术则主要是借助吸附剂对大气中的气态有机污染物进行吸附,通过利用分子渗透原理与扩散原理,可以让气态污染物能够在大气与吸附剂之间实现传输,例如,Whitman双膜阻尼模型可以对整个过程进行更加详细的描述。

从目前被动采样技术的发展来看,被动采样器呈多元化发展,主要有聚乙烯薄膜采样器(PE-PAS)、聚氨酯泡沫碟片被动采样器(PUF-PAS)、XAD-2 树脂被动采样器、半透膜被动采样器(SPMD-PAS)等等。

以“PUF-PAS”为例,国内通过该被动采样技术对长三角区域的多个城市之中的PAHs进行监测,并从中发现通过设置双平行的PUF-PAS,则可以在小尺度范围之中实现有机物监测的目标。通常来讲,被动采样器具有成本较低、结构较简单、操作较方便等优势,所以可以对主动采样技术进行一定程度的弥补。但是,被动采样技术容易受到湿度、风俗、温度等环境因素的影响,从而导致检测结果出现误差。对此,基于不利因素对被动采样技术的影响,现阶段已对此做了针对性的研究,且对被动采样技术进行了改进。例如,青藏高原研究所对原来常用的筒式XAD型大气中持久性有机污染物被动采样(XAD-PAS)进行改进,主要是利用物理干扰,从而将空氣流入速度进行减缓,并将采样器的内部风速、PSR随风速的波动进行降低。

2 检测方法

通过不同采样方法采集样品之后,需要在对应的实验室进行检测,目前常用的检测方法主要有气相色谱-质谱联用法、气相色谱法、液相色谱法等。其中,气相色谱-质谱联用法具有较高的选择性、灵敏度等优势,非常适用于测量大气中持久性有机污染物。该方法主要是对样品进行浓缩解析,完成之后再进行色谱分离,从而将多组分的混合物分离出来。通常来讲,气相色谱需要的样品量较少、灵活性较好、分离效率较高。完成分离之后的组分则可以继续进入到质谱检测器中进行检测。一般情况下,主要是通过与标准物质质谱图以及保留时间进行比对,从而对大气中持久性有机污染物进行定性分析,在定量分析过程中主要采用的是内标法。在实际检测工作开展过程中,有一些持久性有机污染物中含有较多的同类物或者是同系物,例如,二噁英,对此则难以通过一些普通的气相色谱-质谱联用实施检测,需要选择分辨率更高的气相色谱-高分辨率质谱。在具体的检测过程中,可以利用固相萃取,高分辨气相色谱-质谱联用法,对39种大气中持久性有机污染物进行检测,其中包括PCBs、OCPs等,被测的39种持久性有机污染物的平均相对响应因子的范围是0.840~1.281,相对标准偏差则为2.4~18%,检出限为0.1~0.5fg/m3之间,平均的回收率为46.2~110%之间,从其检测的结果来看,能够满足相关需求,可行性很高。高分辨气相色谱-质谱联用法还可以对废气中的二噁英、地表水与土壤中痕量的有机氯农药进行有效检测。

3 结语

综上所述,大气中持久性有机污染物采集方法以及检测方法受关注程度不断提升,并取得较好的研究成果。从目前我国大气中持久性有机污染物监测网络来看,其覆盖面还不全面,所以,部分地区大气中持久性有机污染物实际情况了解程度则不够全面,加之还有一些新型的大气污染在不断产生,这就要求采样方法与检测方法必须做到与时俱进,才能让大气中持久性有机污染物的监测更加有效、科学。

参考文献

[1]张静星,布多,王璞,傅建捷,梁勇,张庆华,张爱茜.大气中持久性有机污染物被动采样技术及其在偏远区域的应用研究进展[J].中国科学:化学,2018,48(10):1171-1184.

[2]田华.GC/MS法测定大气中挥发性有机污染物[J].绿色环保建材,2018(08):24-25+28.

[3]龚娟,孟霞.大气中持久性有机污染物的被动采样分析[J].环境与发展,2018,30(07):81-82.

[4]郭忻跃.北京大气干沉降及PM_(2.5)中重金属和有机物污染及来源研究[D].北京科技大学,2018.

收稿日期:2019-04-23

作者简介:王晓燕(1985-),女,汉族,硕士,中级工程师,研究方向为环境监测。

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