新興污染物“新”在哪里?
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,新材料和新化學(xué)物質(zhì)不斷被開發(fā)和應(yīng)用,每年大概有8000多種合成化合物或通過生產(chǎn)過程或通過工業(yè)廢水被排放到環(huán)境中,其中的一部分物質(zhì)帶來新興污染物問題。關(guān)于新興污染物的定義主要是需要滿足以下幾點(diǎn):
(1)新興污染物是指法律法規(guī)中未規(guī)定的污染物;
(2)對(duì)人類健康或者環(huán)境的影響尚無法認(rèn)知的物質(zhì);
(3)常規(guī)的工藝難以去除的污染物。
圖1 新興污染物進(jìn)入環(huán)境中的途徑
1、氣相色譜法(GC)
氣相色譜分析法是一種分離測(cè)定多組分混合物極其有效的分析方法,它基于不用的物質(zhì)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中具有不同的分配系數(shù),當(dāng)這些物質(zhì)隨流動(dòng)的氣體移動(dòng)時(shí),就在兩相之間進(jìn)行反復(fù)多次分配,使原來分配系數(shù)只有微小差異的各組分得到很好的分離,依次送入檢測(cè)器測(cè)定,達(dá)到分離各組分的目的。
2、色質(zhì)聯(lián)用法(GC/MS)
GC/MS聯(lián)用技術(shù)把色譜法的高靈敏度與質(zhì)譜法的高分辨率結(jié)合起來,大大擴(kuò)展了GC方法的應(yīng)用。
3、高效液相色譜法(HPLC)
HPLC法適于檢測(cè)分子量大、揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性差的有機(jī)污染物,這恰恰彌補(bǔ)了GC法的不足。我國(guó)《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》、《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》。分別將HPLC法定為測(cè)定水中的多環(huán)芳烴以及空氣中苯并(a)芘的局推薦方法,在發(fā)達(dá)國(guó)家更是將HPLC法作為常用的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法。
4、毛細(xì)管電泳(CE)。
毛細(xì)管電泳(CE),又稱高效毛細(xì)管電泳(HighPerformanceCapillaryElectrophoresis,HPCE),它是一類以毛細(xì)管為分離通道,以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力的新型液相分離分析技術(shù)。CE只需納升級(jí)進(jìn)樣量和極少量化學(xué)試劑、方法簡(jiǎn)便、分析時(shí)間短、且易清洗、符合綠色化學(xué)的要求,特別適用于環(huán)境分析。目前CE環(huán)境污染分析的研究在不斷深入和擴(kuò)大,但很多工作集中在分離標(biāo)準(zhǔn)樣品上,應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境樣品分析的還相對(duì)較少,其主要原因是檢測(cè)器靈敏度不夠和要求新的樣品預(yù)處理方法等。
5、超臨界流體色譜法(SFC)。
超臨界流體萃取(SFE)技術(shù)是利用超臨界流體(SCF)特性的一項(xiàng)新型技術(shù),近年來發(fā)展十分迅速SCF兼有液體和氣體的優(yōu)點(diǎn),SFE是利用SCF作為萃取劑,從液體和固體中萃取出特定成分,以達(dá)到某種分離的目的。特別適合于萃取烴類及非極性脂溶化合物,尤其是在環(huán)境有機(jī)污染物分析方面,超臨界流體萃取顯示了巨大優(yōu)勢(shì)。其應(yīng)用已包括多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、酚類、農(nóng)藥殘余物等方面。
SFE以其高效、快速、后處理簡(jiǎn)單的特點(diǎn),大大減少了樣品的數(shù)量,縮短了樣品的處理時(shí)間。但SFE在環(huán)境分析中主要用于固體樣品及氣體樣品的處理制備,對(duì)從土壤、大氣溶膠等樣品中所采的多氯聯(lián)苯(PCBs)、多環(huán)芳烴(PAHs)等污染物有較好回收率,且SFE裝置龐大,價(jià)格昂貴,因此在水質(zhì)分析中的應(yīng)用相對(duì)較少。
6、高效液相色譜-質(zhì)譜連用(HLPC-MS)
該方法具有較高的靈敏度,可根據(jù)不同的測(cè)試情況選擇不同的檢測(cè)器:ESI、APCI、離子肼、APPI等。對(duì)于PFOS類的全氟化合物,如果預(yù)處理技術(shù)得當(dāng),并且能夠使本底凈化干凈,有效去除干擾,該技術(shù)是可以得到廣泛的推廣的,這是因?yàn)殡m然HLPC-MS技術(shù)靈敏度高,但是其選擇性差,而含PFOS等全氟類基質(zhì)具有較復(fù)雜的組成和結(jié)構(gòu),有較多的質(zhì)量等方面的干擾。
7、生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)。
生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)便、快速、特異性好,不僅可測(cè)定環(huán)境樣品中持久性有機(jī)物多氯聯(lián)苯的總含量,還可對(duì)PCBs的毒性及生物活性進(jìn)行測(cè)定,特別適合于大批量樣品的篩查及常規(guī)的環(huán)境檢測(cè)。POPs中二噁英化學(xué)物質(zhì)的生物檢測(cè)是根據(jù)二噁英類化學(xué)物質(zhì)的毒性作用機(jī)制進(jìn)行的。
由于二惡英與芳香烴受體結(jié)合的量與其誘導(dǎo)基因表達(dá)的能力在一定范圍內(nèi)呈正比?因此可通過檢測(cè)特異基因的表達(dá)產(chǎn)物來反映二噁英類化學(xué)物質(zhì)的量。有學(xué)者采用的生物學(xué)檢測(cè)法主要是根據(jù)細(xì)胞、有機(jī)體對(duì)POPs中二噁英化合物專一性反應(yīng)或者是生物分子對(duì)PCDD/Fs化合物分子結(jié)構(gòu)獨(dú)特的識(shí)別能力來對(duì)這類化合物進(jìn)行分析檢測(cè)的。目前國(guó)外對(duì)于檢測(cè)包括二噁英類似物在內(nèi)的POPs與芳香烴受體的作用,常用micro-EROD和DR-CALUX(化學(xué)活性熒光素酶基因表達(dá))兩種生物檢測(cè)方法。
8、免疫學(xué)檢測(cè)方法。
由于色譜學(xué)分析法樣品測(cè)試周期長(zhǎng),分析成本高,操作煩瑣,因此需要發(fā)展一些簡(jiǎn)便、低廉以及能夠普及的分析方法用于水環(huán)境樣品的檢測(cè)。免疫法以其靈敏度高、選擇性好的特點(diǎn)已在檢測(cè)的一定方面得到應(yīng)用。
其中酶聯(lián)免疫檢測(cè)法尤其引人關(guān)注。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)是一種用酶標(biāo)記一抗或二抗檢測(cè)特異性抗原或抗體的方法。將抗原-抗體反應(yīng)的高度特異性與酶對(duì)底物的高效催化作用有效地結(jié)合起來,通過酶分解底物產(chǎn)生有色物質(zhì)(也可作用于熒光底物,使之產(chǎn)生熒光),肉眼觀察顏色深淺或酶標(biāo)儀測(cè)定光密度值,以反映抗原或抗體的含量。本法靈敏度高,可檢測(cè)可溶性抗原或抗體,也可檢測(cè)組織或細(xì)胞表面特異性抗原。在對(duì)共面PCBs檢測(cè)方面已經(jīng)建立了較為成功的ELISA方法。這種方法雖然有很多優(yōu)點(diǎn),測(cè)定方法簡(jiǎn)單,但是如果該方法能與色譜法連用,將會(huì)有更大的發(fā)展前景。

對(duì)新型有機(jī)污染物的分析檢測(cè)的方法除以上提到的之外,還有下幾種:液相色譜/熒光檢測(cè)器(LC/FLD)、液相色譜/電導(dǎo)檢測(cè)器(LC/CD)、液相色譜/二極管陣列檢測(cè)器(LC/DAD)、離子排阻色譜(IEC)、燃燒離子色譜法(CI combustionionchromatography)等。綜合運(yùn)用這些方法,不僅可以對(duì)持久性有機(jī)污染物進(jìn)行準(zhǔn)確的分析檢測(cè),而且可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析來采取有效的預(yù)防和治理技術(shù),從而有效地控制新型有機(jī)污染物,減小其對(duì)環(huán)境的影響。