固相微萃取法在环境监测中的应用

摘要：近年来，我国政府对于环境污染高度重视，为了治理环境污染，各部门工作人员集思广益，借助先进的科学技术，通过对环境的监测工作，了解该区域周边存在的污染现象。本文主要介绍了固相微萃取法的概念，结合固相微萃取法的种类，提出了三种固相微萃取法在环境监测中的应用，以供相关工作人员借鉴分析。

关键词：固相微萃取法;大气环境;环境监测;直接萃取法

现阶段科学技术不断发展，固相微萃取法获得了较为广泛的应用。其与以往萃取法存在相似之处，同时又克服了以往萃取法的不足，极大提高固相微萃取法的应用价值。工作人员应该围绕当前环境监测工作，确保各项工作顺利进行。

1 固相微萃取法的概念

固相微萃取法在使用阶段，作为一种较为先进的技术，在环境监测中有着重要作用。该方法在应用阶段可以减少样本的含量，显著提高分析效率，还可以适应不同种类的物质萃取。

在日常工作中，固相微萃取法的应用主要是基于固相萃取法，在使用阶段，一方面具有固相萃取法的基本特性，另一方面能够弥补固相萃取法的不足，从而发挥该技术的巨大优势。

在实验环节，技术人员采用有机溶剂能够改善现有施工，制定合理的工作方案，并借助有机溶剂实现对样品的解析。目前在环境监测工作中，技术人员可以使用该技术，实现对样品的萃取、解析与浓缩等工序。

目前，该技术在应用中依旧存在一定的缺陷，容易造成样品的测量结果与实际结果之间存在一定的差异。现有工作人员在环境监测工作中，一般应与电泳、紫外线光谱等设备配套使用，能够发挥固相微萃取法的灵活优势，提高样品检测效率。

2 固相微萃取法的主要方式

固相微萃取法主要是根据固相微萃取装置对实验样品进行采样、萃取、浓缩等操作，以有效提升样品的检测效率。固相微萃取方法的应用主要分为萃取和解析两个步骤。萃取环节是将吸附涂层的萃取纤维为检测标的，放置在样品中进行萃取，实现萃取的目标。解析环节是将整个萃取设备的针头放置在萃取样品中，让萃取纤维能暴露在高温环境中，萃取物逐步被解析，然后借助固相微萃取设备进行解析。固相微萃取设备主要是气相色谱分析仪。目前，萃取的方式主要分为直接萃取、顶空萃取、膜保护萃取三种方式。

直接萃取方法，首先将上述样品分别放置在基质组织液中，利用萃取固定相的石英纤维进行萃取。在实验室中利用常用的搅拌方式对检测样品进行加速搅拌，然后将基质中的样品放置在固定相中，利用常规搅拌方式将样品基质扩散到固定相的设定边缘。液态的样品检测与固态的样品检测存在一定的差异性，主要表现在固态检测样品需要增加液化环节。常见的搅拌方式包括样品瓶晃动、晃动萃取纤维头、超声波搅拌。水溶液样品的扩散速度比固态样品的扩散速度快三到四个数量级，因此，需要将固态样品进行充分搅拌。例如二硝基苯酚进行搅拌时，对应的搅拌难度远低于固态脂类物质。

顶空萃取模式分为两个实验步骤。其一是将样品的分析组织液相进行扩散，然后穿透到气相中进行分析和检验。其二是将分析组织液通过气相进行转移，固定到固相中。类似的改型模式能够有效规避萃取固定相过程中出现样品污染问题。众所周知，人体的分泌物以及尿液等存在中高分子物质以及其他不稳定挥发物质，会对萃取过程造成污染和影响。因此，在第二步骤中，需要将萃取速度进行提升，然后控制萃取速度超过步骤一的萃取速度。对萃取速度进行有效调控，对于挥发性物质的检测具有事半功倍的成效。因此，应用顶空萃取模式的时间会相对较少。

3 固相微萃取技术在环境监测领域的应用

3.1 空气污染物的分析应用

对空气污染物进行成分分析主要是对一些有机污染物的含量进行检测，这些有机污染物的存在形式有气态及固态颗粒两种，会因为人的呼吸或饮水、饮食等方式吸收而损害到身体健康。传统采集这些空气污染物的方法是通过吸收管或活性炭进行吸附，吸附效果较差而且会耗费很长的时间。通过固相微萃取技术进行空气污染物萃取时，仅需将该装置置于待测气体环境中，通过自身涂层对待测组分进行富集即可。固相微萃取装置对挥发或半挥发物质的富集效果较好，同时对待测物的富集效果往往会受到风速、风向以及萃取时间的影响，通过对这些因素进行控制，可加快萃取装置的富集速率。

3.2 土壤污染物组分监测中的应用

土壤污染物或沉积物的组分较为复杂，在构成上主要包括水、矿物成分以及气体等，而且土壤污染物的来源也较复杂，分工业废水废料污染、生活用水污染等。因此对土壤污染物组分进行监测过程中所用的萃取方式通常选用悬置萃取的方式，可有效对挥发性有机物进行富集萃取。对难挥发性有机物则若将固相微萃取装置置于土壤内部，会对纤维涂层造成损害，影响到纤维涂层的适用年限，因此可将采集到的土壤样品融于溶液中形成水合物，通过对水合物进行处理提取出所需监测的有机组分，再进行后续的萃取操作，加快萃取速率。

3.3 水污染监测中的应用

水污染物的组分与前两者相比成分更为复杂，包括固体、金属离子以及各类溶解性有机物，因此对水污染物的成分监测工作带来了很大的难度。同时，对水污染物进行成分检测的过程中选用传统的液相萃取方式，对样本溶液的需求量较大，而且需要进行多次萃取操作，造成的劳动量较大且耗时长；而选用固相萃取法则会带来高额的萃取成本，萃取的有机物难以完全洗脱；应用固相微萃取技术，可采用溶液浸取类或悬置类的萃取方式对水中的有机物进行富集，灵敏度较高，可以确保检测成分的高效精密萃取。

4 固相微检测技术在环境监测领域应用中的注意事项

4.1 控制环境监测环节中的采样质量

固相微萃取技术的应用，需要科学调控样品的采样速度。一方面，环境监测采样过程中规范性不足以及监测环境异常，都可能会导致采集样品出现质量问题，特别是在复杂环境中的采样工作，需要提高采集样品的质量，减少在采集过程中出现污染等问题；另一方面，环境监测过程中需要按照标准化的采样内容，设定固定的采样模式和采样流程，有效提高采集样品的质量。特别是人工采样，部分工作人员未能按照相应的规定进行采样，导致样品在初始阶段出现污染问题。由此可见，采样质量的把控需要从制度层面进行落实和优化，不断提高样品采集的水平和质量，通过对采集人员开展行之有效的培训，不断提升采集样品的标准化管理目标，为环境监测工作的开展和实施给予有效的助力和支持。

4.2 把控检测试验的标准化形式

在固相微萃取技术的应用过程中，部分人员一味追求检测效率，加大对填料量以及试验液体的应用总量。在部分检测技术中，增加填料会导致液体的流速下降，影响整个检测环节的开展和实施。另外，试验过程的主观形式化，主要是试验人员对专业技术的掌控能力不足而引发的一系列连锁问题，需要在检测试验开展前，严格按照标准化的试验流程，结合检测样品以及固相微萃取设备的投料需求进行检测。标准化的检测模式，需要持续不断地应用，从而实现检测工作的正确化和合理化。目前，检测试验的标准化形式需要在行业内部进行推广和强化，不断提高各个监测站点的检测水平，从而实现检测工作的创新和高效。

结论

综上所述，固相微萃取法的应用能够对气态、固态、液态等三种形态的样品进行快速检测，满足当前环境监测的基本要求，同时还能够实现对多种污染物的分析和研究，降低传统检测的不足和问题的出现率，能够在现代化的检测框架中提高检测质量和检测的精准性，为环境的保护工作提供重要的帮助和支持。

参考文献

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