试论水体中微量有机污染物的检测研究进展

试论水体中微量有机污染物的检测研究进展
作者：刘国梁
来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2020年第7期
文/刘国梁
摘要：文章探讨了水体中微量有机污染物对人类健康和生态环境的威胁和影响，阐述
了近年来水体中微量有机污染物的检测方法，包括光谱分析技术、色谱分析技术、生物免疫分
析技术和传感器分析技术，分析了各类方法的技术特点、制约条件，以期提高水体中微量有机
污染物的检测技术。

关键词：水体；微量有机污染物；检测
随着化学工业的逐渐发展，极性有机物质（合成染料和杀虫剂等）在满足人们生活便利的
同时也在环境中逐渐累积，对生态结构和人类健康构成潜在威胁，逐渐受到各界的重视。

因此，对水环境中微量有机污染物的检测显得尤为重要。

一、水体中微量有机污染物的影响
微量有机污染物在水体中普遍存在，主要来源于城市污水处理后的排放，传统的水处理技
术对常规污染物（水中氮和磷）具有良好的清除效果，但对于水中的微量有机污染物的处理
（如表面活性剂降解物、药物和极性杀虫剂）却存在瓶颈。

微量有机污染物难以被微生物降解，并且一般具有不同程度的毒性，若直接排放到环境中会对土壤和水体造成污染。

人体若长期接
触会造成持久性有机污染物积累，引起各种急慢性疾病。

水体中的内分泌干扰物如雌激素和糖
皮质激素等被人体摄入、积累会干扰内分泌系统，增加神经性疾病、免疫疾病、生殖系统疾病
以及癌症致病率。

伴随化学工艺的发展和各类有机污染物的混合，水中的微量有机污染物种类
仍在不断增加，目前已知有4万多种有机化合物被认为是新出现的污染物，并且污染物长期浓
度较低且不易察觉，兼具有生物活性和水体环境稳定性，对人类健康和生态环境造成潜在威胁
和严重影响。

二、微量有机污染物的检测技术
第一，光谱分析技术。

使用光谱法对微量有机污染物进行定量分析常采用荧光光谱和表面
增强拉曼光谱。

两者的主要差异在于荧光光谱法多用于单一物质的测定，对于有荧光特性的多
环芳烃检测较为灵敏。

而表面增强拉曼光谱是对复杂体系中的定性定量分析具有一定优势。

有
研究发现将铜箔浸入Sn2+和AgNO3溶液中制备银纳米粒子聚合体，对水溶液中多环芳烃进行了
定量分析，在连续激光照射下该衬底能够提供可靠的测量，具有较大的时间稳定性，检测的限
制范围为5～500μg/L。

第二，色谱分析技术。

色谱技术是传统的有机污染物分析方法，气相色谱法和液相色谱法
是最常用的手段，配合不同的检测器来对样品进行检测，但在检测前需要对样品进行预处理作
为色谱法中的预处理部分。

随着技术的进步，检测趋于更高的精度，对于低浓度有机污染物的
检测越来越成熟。

采用高效液相色谱法配合荧光检测对水中苯并芘等5种多环芳香烃含量进行
测定，检测限为26ng/L，提取效率均在88%以上。

随着时间的推移，气相色谱常与质谱联用对
混合物进行高效检测与分析，结果较为精确，参考性强，对于环境中复杂水体中的微量有机污
染物检测具有独特的优势，该方法的分析能力与定性鉴定能力较强，同时可以科学检测未分离
的色谱峰，灵敏度较高，检测限度理想，是痕量物质检测的常用手段。

但对样品的预处理要求程度高、步骤多，对处理大量样品具有局限性。

第三，生物免疫分析技术。

使用生物免疫分析技术对复杂混合物进行分析时有高特异性、高灵敏度，它是检测手段中较为准确的一种方法，样品无需大量预处理，操作简单且成本低，相较于色谱分析等传统手段具有鲜明的优势。

其原理是将抗体与目标物靶向结合，利用同位素标记法等检测，可以实现有机污染物选择性检测。

适合在大量样品中选择性检测目标污染物，在检测精度方面备受青睐。

生物免疫分析技术的关键在于抗体的制备，过程复杂精细，具有高度特异性，但其靶向性特点束缚了此技术无法广谱检测污染物。

国外研究团队基于表面等离子体共振金薄层形成免疫表面，建立一种可重复使用的免疫传感器监测水中持久性有机污染物，选用两种不同选择性的单克隆抗体进行免疫测定，并使用气相色谱－质谱法验证，结果表明相关系数达到0.995。

第四，传感器分析技术。

当水体中的有机污染物含量极微，再加上溶解度很低，使用传统方式富集有机污染物难度很大。

因此采用传感方式往往具有独特优势，并基于电化学、光学和混合信号进行增强测量，尤其是电磁传感被越来越多地用于测定水中微量有机污染物。

国内团队使用的无线磁弹性传感装置，利用改性磁性Fe3O4纳米粒子作为放大信号标记，选择性吸附多环芳香烃，根据传感器质量负载影响共振频率的变化，提高苯并芘和蒽的检测的响应性。

综上所述，微量有机污染物的危害随时间积累逐渐显露，而发展检测手段是去除微量有机污染物的首要条件，本文概述了现阶段近年来水体中微量有机污染物的主要检测方法及其技术特点、制约条件，以期提高水中有机污染物的检测技术。

参考文献：
[1]李永锋.水中有机污染物检测技术研究[J].资源节约与环保,2018(8):136.
[2]刘潞.浅析水监测中有机污染物的检测技术[J].区域治理,2018(51):79.
作者单位：
江苏雁蓝检测科技有限公司。