一、固相微萃取法的基本原理及其特點分析
1.固相微萃取的基本原理
固相微萃取簡稱為SPME，是一種應用范圍較廣的樣品預處理技術，該技術主要是以傳統(tǒng)的固相萃取技術（SPE）為基礎，在保留其所有優(yōu)點的基礎上，克服了SPE需要使用有機溶劑進行解吸的弊端。SPME主要是借助涂敷在纖維上的高分子涂層或是吸附劑作為固定相，通過吸附機理對待分析的目標物進行萃取及濃縮，并在GC中進行直接加熱解吸，然后進行分析檢測。
2.SPME的特點SPME技術具有以下特點
2.1處理過程簡化
由于SPME技術是集取樣、萃取、富集和進樣這四個關鍵環(huán)節(jié)于一身，而對于大多數(shù)萃取方法而言，都僅能完成其中的1～2個環(huán)節(jié)，剩余的環(huán)節(jié)還需要其他的方法配合才能完成，這使得整個萃取處理過程十分繁瑣、復雜，某個環(huán)節(jié)發(fā)生問題，都有可能影響處理效果和質量。SPME集四個關鍵環(huán)節(jié)于一身，使試樣的整個預處理過程獲得簡化，能夠有效地確保處理質量。
2.2污染小
SPME對于樣品的用量相對較少，并且對監(jiān)測物的選擇性較高，整個過程都是試樣直接與固相涂層直接作用，溶劑的消耗非常少，從而大幅度降低了對環(huán)境的二次污染。
2.3便于操作
由于SPME的萃取裝置是一支便攜式的萃取器，因而較為適合在現(xiàn)場進行作業(yè)，并且還能實現(xiàn)自動化操作，對于一些樣品較多、作業(yè)周期短的常規(guī)分析而言更加方便，不但省時省力，而且還能顯著提高準確度和靈敏度。
二、固相微萃取法在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用研究
現(xiàn)如今，在人們大力發(fā)展經(jīng)濟的同時，給自然生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，各種各樣的污染隨處可見，尤其是大氣、土壤和水資源的污染更加嚴重，這已經(jīng)引起了社會各界的廣泛關注。為此，加強環(huán)境監(jiān)測工作已經(jīng)勢在必行。
1.SPME在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用
二氧化碳等有毒有害氣體的大量排放，使大氣環(huán)境中的有機污染物不斷增多，人體若是過量吸入這些污染物則會對身體器官造成一定程度的危害，嚴重時甚至會引發(fā)致癌性病變。
應用SPME對大氣環(huán)境進行監(jiān)測時，需要對各種不同濃度的氣態(tài)樣品進行提取，以此來實現(xiàn)定量分析。為了確保所選取氣態(tài)樣品能作為標準樣品使用，樣品應符合以下條件：其一，在特定時間內(nèi)，應確保氣態(tài)分析物濃度的恒定性；其二，應在保證氣態(tài)分析物濃度的基礎上進一步提高其標準性；其三，應確保在實際監(jiān)測實驗階段能夠獲得與樣品相同濃度的氣態(tài)分析物。
為有效地提高SPME在監(jiān)測大氣環(huán)境中的準確性，應對氣態(tài)樣品的采集和分析過程進行不斷地完善和提高。常用的標準氣體采集方式有靜態(tài)和動態(tài)兩種，下面以室內(nèi)空氣具有揮發(fā)性有機污染物為例，對這兩種取樣方法進行介紹：
1.1靜態(tài)取樣
將萃取涂層直接放置在室內(nèi)對空氣進行取樣。
1.2動態(tài)取樣
先將萃取涂層置于室內(nèi)，然后利用風扇將大氣中的氣態(tài)樣品吹到涂層當中來完成取樣。
通過對上述兩種取樣方式獲得結果進行對比分析得出以下結論：靜態(tài)方式的樣品萃取量約為動態(tài)方式的65～85%左右，而取樣的精密度較之動態(tài)方式稍低一些。
2.SPME在土壤環(huán)境監(jiān)測中的應用
采用SPME能夠測定出土壤以及沉積物中目標組分的具體濃度，按照這一結果便可以對土壤中有機污染物的轉化和降解過程進行監(jiān)測。以對代謝物降解的監(jiān)測過程為例，對該方法的應用進行介紹。
可以通過SPME-GC聯(lián)用的方法對多環(huán)芳烴的降解過程進行測定，經(jīng)測定后可以發(fā)現(xiàn)芴菲芘在細菌的作用下發(fā)生降解時，整個過程形成大約10余種痕量代謝產(chǎn)物，其中不僅含有芴的降解產(chǎn)物，而且菲和芘也會相應產(chǎn)生出代謝產(chǎn)物。根據(jù)這一測定結果可知，采用SPME-GC聯(lián)用的方式能夠準確、快速地測定出上述代謝產(chǎn)物的具體濃度變化情況，進而可以幫助監(jiān)測人員對土壤中有機物降解的過程進行了解，進而可為環(huán)境污染的評估提供依據(jù)。
3.SPME在水質監(jiān)測中的應用
現(xiàn)階段，SPME在水質監(jiān)測中的應用非常廣泛，可以測定出多個種類的化合物，如鎳、鉛、汞、錫等有機金屬化合物；除草劑和殺蟲劑等農(nóng)藥類化合物；硫化物、MTBE等有機污染物。
3.1有機金屬化物的測定
通過SPME-GC聯(lián)合應用的方式能夠測定出水質樣本中有機錫和有機汞化合物的含量。具體方法如下：首先采用石英纖維作為固相涂層，并將之浸泡于濃中3.5h，清洗干凈以后置于高溫環(huán)境中進行老化處理，時長控制在4h以內(nèi)，經(jīng)過處理后的纖維可對有機汞和錫有較強的吸附效率。
3.2水質中PAHs的測定PAHs即多環(huán)芳烴，其對環(huán)境和食品的污染非常嚴重，據(jù)有關文獻記載，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的PAHs大概有200余種左右，其中有很大一部分具有致癌性。通過SPME技術對水體中的10種多環(huán)芳烴進行萃取，在60min的取樣時間內(nèi)，萃取纖維上的吸附量與該采樣時間基本上成正比，在分配體系達到平衡之前，能夠定量測出水體當中的被測物，其線性范圍在0.1～100 ，檢出限的回收率可達80-100%。
三、結論
總而言之，為了進一步提高環(huán)境監(jiān)測的有效性，應當在監(jiān)測過程中積極應用固相微萃取技術，其不僅能夠有效地對大氣、土壤和水體等的污染進行測定，而且在測定時還不會形成二次污染，加之該項技術的成本較低，值得大范圍推廣使用。在未來一段時期內(nèi)，研究人員應當將工作的重點放在開發(fā)高效、壽命長和應用范圍廣的涂層上，這對于SPME在環(huán)境分析監(jiān)測中推廣應用意義重大。
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