二恶英类有机化合物污染源的环境监测方法探讨

二噁英类有机化合物污染源的环境监测方法探讨

近年来，随着工业的快速发展，持久性有机污染物对环境的危害也愈加严重，其中以二噁英类物质最为明显。目前，随着对二噁英类物质研究的深入，其监测方法也得到了不断改进。本文先对二噁英的来源进行了综述和分析，然后就现阶段我国对环境中二噁英类化合物进行监测的方法进行了分析与比较，以此来为合理监测方法的选择提供参考。

标签：有机污染物；二噁英；监测方法

引言

二噁英被称为“世纪之毒”，毒性乃是砒霜的900倍。现阶段，我国每年排放到环境中的二噁英约为5 kg，其主要来源包括铁矿石烧结、电弧炉炼钢、再生有色金属生产、废弃物焚烧等4个重点行业。目前我国各相关行业已经对二噁英类化合物的排放建立起了严格监控和治理体系，截止到目前，全国范围内已成立了30余家关于二噁英类化合物的监测机构。就现阶段我国对二噁英进行监测和控制的技术来看，还需进一步的完善。

一、二噁英的来源分析

除了多氯联苯是工业生产的目标产品以外，其他多数二噁英类物质并不是工厂生产的目标产品，而是在一些例如冶金、固体废弃物焚烧和化学反应过程中，还有一些是在自然灾害中出现的。具体来说，二噁英主要来源于以下几个方面：

（1）工业生产：在生产诸如氯、氯酚、脂肪族氯化物、氯苯、氯化催化剂等含氯的化学制品时，二噁英以副产物形式产生；在造纸产业，使用氯漂白纸浆也会导致木浆中的酚类物质被氯化生成二噁英。

（2）燃烧：在燃烧含氯原料的过程中，都会有二噁英的产生，比如焚烧垃圾（生活垃圾、危险性废物垃圾）、废旧金属回炉和高温炼钢等冶金过程、煤燃烧（锅炉、取暖等）、汽油、柴油等石油产品的燃烧、木材燃烧（森林火灾、烧秸秆、家庭取暖及做饭）。

（3）生物活动：在特定的环境下，微生物会在代谢过程中产生二噁英，例如，堆肥法处理垃圾时，微生物会在代谢过程中产生氯代酚，进而生成二噁英。

（4）光化学反应：含氯化合物如氯酚、氯代-2-苯氧酚等会通过光化学反应在自然条件下生成二噁英。

二、国内外关于二噁英监测分析的方法

（一）基础分析法。现阶段利用基础分析法对二噁英的超痕量进行分析的方

法，主要指的美国环保局（USEPA）于1987年在世界上率先开始使用的高分辨气相色谱/高分辨质谱法（HRGC/HRMS），该方法同时用17种以上的同位素对二噁英进行标记，以此来作为二噁英的内标识别物质，通过这种方法，可对二噁英所有的2，3，7，8一位氯代异构体进行准确的定量测定。目前，在美国、日本以及欧洲等国家都建立起了自己的二噁英监测体系，我国的国家环保局也已经在2008年发布了最新的二噁英监测方法。

（二）简易分析法。基础分析法作为对二噁英超痕量进行分析的最原始方法，在目前已经表现出了诸多的不足，主要表现在：对样品的采样和提纯步骤复杂；试验周期长，数据分析价格昂贵；自动化程度低；取样后样品的监测时间长等，尤其随着有机化合物污染程度的加深，我国对二噁英有化合物的监测有了更高的要求，面对着越来越繁重的监测任务和污染物监测过程的优化，基础分析法已显得无法满足社会的需求。因此，为满足现阶段对大批量生物、食品以及环境等因素的监测，许多更为简单快捷的分析操作方法出现在人们眼前，这些分析方法教传统的HRGC/HRMS方法来说，成本低、时间短、操作方便简单，因而又称为简易分析法。现阶段我国使用的简单分析法大都以生物监测（Bioassav，BioA）技术作为基本原理，在监测过程中通过对芳香烃受体（AhR）的活化程度进行测定，继而间接的表达出二噁英物质的含量。目前，生物监测法的典型代表方法有荧光免疫分析法（dissociation_enhancer—nentlanthanide fluoro Immunoassav，DELHA）、荧光素酶报告基因法（cheIIlicalactivated luciferasegene expression，CALUX）、酶免疫分析法（enzyme immunoassav，EIA）、酶活力诱导法（EROD）等，这些方法在一定程度上都与荧光标记法进行了结合。

（三）快速测定法。近年来随着科学技术的快速发展以及跨学科领域合作的加深，很多其他领域的先进技术也被引入到对二噁英类化学物质进行监测的过程中，如目前先进的激光技术、电子技术以及脉冲信号分析技术等，这些方法在实际中的应用效果将明显优于基础分析法和简易分析法，因此也被成为快速测定法。目前快速测定法主要以激光快速测定法以及电子仪器监测法为主。

（1）激光快速测定法。该方法由日本的大阪大学以及大阪激光技术综合研究所共同开发，其原理是通过激光对不同分子进行击射，进而根据相关计算對环境污染物中的二噁英进行监测和分析的技术。该方法在实施过程中，先要对与污染物相关的水源、土壤以及垃圾废弃物进行焚烧，之后通过焚烧炉对焚烧后产生的气体进行收集和简单的预处理，之后对混合物气体中的二噁英、多氯联苯以及苯等物质进行浓缩和萃取，然后通过低能量的激光对其进行击射，进而形成新的气态混合物，随后再用高能量的红外射线，在不对气体中分子结构形成破坏的前提下使气体处于整体的带点状态，之后要对该气体进行周期为十万亿分之一的反复超瞬间照射，最后通过这些分子在监测装置中的移动时间来计算出相应的质量。激光快速测定技术在气体中混入杂质的情况下也能继续对其进行监测。相比较传统的二噁英类化学的测定过程，传统的测定过程在测定前期就需要对待测物质进行复杂的预处理，且监测周期较长，一般在7天到30天不等，而激光快速测定法则可以将测定时间缩短为仅有1小时。

（2）二噁英生物监测仪。该监测仪的原理是充分发挥生物体的免疫作用机

理，即现在监测仪的两电极上固定好二噁英的抗体，之后将再讲电极与数据显示器以及数据分析器进行连接。当将含有二噁英抗体的电极深入到含有二噁英物质的待测溶液中时，待测溶液中的二噁英就会快速而准确的与电极上的二噁英抗体进行特异性结合，继而释放出微弱的生物电信号，电信号经电极传输给数据显示器以及数据分析器，电信号先经数据显示器放大，再有数据处理器进行模/数转换，最终电信号会转换成具体的数据信息显示到显示屏上。这种监测方法操作简单、反应灵敏、价格低廉且准确度较高，在我国用极广的使用前景。

结语

综上所述，二噁英作为重度污染的有机化合物，已经对人们的生活和生态环境构成了威胁和破坏，因此，要不断更新和开发新型监测技术，以此来适应快速发展的社会要求，为人们谋取福利。