環(huán)境采樣新技術(shù)及應(yīng)用(已修改)
2025-05-12 01:35 本頁(yè)面
【正文】 環(huán)境采樣新技術(shù)及應(yīng)用 現(xiàn)代采樣技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是樣品的采集與前處理往往是同時(shí)完成的。 環(huán)境樣品的采集通常有主動(dòng)采樣（ Active Sampling）和被動(dòng)采樣（ Passive Sampling ）兩大類。 經(jīng)典采樣方式的局限： ★ 分析的是與整體相分離的水或空氣樣品，反映的僅是采樣瞬時(shí)樣品的構(gòu)成或組成，很可能會(huì)遺失一些重要的污染過(guò)程或現(xiàn)象。 ★ 當(dāng)需要從大體積的水樣和空氣樣品中收集或萃取痕量有機(jī)污染物進(jìn)行定量分析或評(píng)估時(shí)，往往面臨物理學(xué)和質(zhì)量保證方面的困難。 ★ 經(jīng)典的采樣或樣品前處理方法不能得到真正溶解或易于生物利用的污染物的準(zhǔn)確濃度。 ★ 水體毒理數(shù)據(jù)、氣體閾限值根據(jù)的來(lái)源是可溶的、氣相部分中濃度，而不是總值。 ★ 采樣體積小于 4L 的經(jīng)典技術(shù)常常很難測(cè)定痕量有機(jī)污染物的生物有效濃度，更極少能采集足夠的量用于生物評(píng)估。 ★ 由于生物殘留物的新陳代謝、凈化以及周圍環(huán)境壓力的影響，導(dǎo)致影響生物體健康，因此生物檢測(cè)（生物監(jiān)測(cè)或生物標(biāo)志物）往往不能正確反映環(huán)境污染物的濃度。 一、平衡采樣裝置：原理及應(yīng)用 （ Equilibrium Sampling Devices， ESD） 平衡采樣裝置（ ESD）是近幾年來(lái)對(duì)快速發(fā)展的以 SPMD和 SPME為代表的被動(dòng)采樣技術(shù)和裝置進(jìn)行理論解釋的新概念。 與經(jīng)典方法的比較： ★ 經(jīng)典方法（主動(dòng)采樣）：測(cè)定的是待測(cè)物在環(huán)境介質(zhì)中現(xiàn)存（有）化學(xué)形式的所有濃度，而不是其有效性（ Availability）濃度和活性（ Activity）濃度，不能在“自由”溶解分子和與環(huán)境中其它物質(zhì)鍵和而“固定”的分子間得到區(qū)分，而這恰恰是環(huán)境分析、毒理及評(píng)估中最重要的。 ★ 平衡采樣裝置或技術(shù)：方法測(cè)定的確切地說(shuō)不是待測(cè)物在環(huán)境介質(zhì)中的濃度，而是其在一個(gè)參比介質(zhì)中的濃度，該濃度與環(huán)境介質(zhì)中待測(cè)物的濃度達(dá)到一個(gè)平衡或存在一定比例。 平衡采樣技術(shù)及裝置特點(diǎn)及原理 ★ 特點(diǎn)： 平衡采樣裝置是一個(gè)對(duì)化學(xué)勢(shì)（ Chemical Potential）和逸度（ Fugacity）兩個(gè)熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)敏感的裝置 ★ 原理： 一個(gè)物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)與它的逸度為對(duì)數(shù)關(guān)系而與它在特定介質(zhì)中的自由溶解濃度成線性相關(guān)。由此可以確定一個(gè)物質(zhì)的有效性（ Availability ）濃度。 ★ 已有的平衡采樣技術(shù)： 半透膜裝置（ SPMD， Semipermeable Membrane Device） 固相微萃?。?SPME， Solid Phase Microextraction） 擴(kuò)散梯度膜（ DGT， Diffusive Gradient in Thin Films） 擴(kuò)散平衡膜（ DET， Diffusive Equilbrium in Thin Films ） 支持液體膜（ SLM， Supported Liquid Membrane ）等 1987年瑞典倫德大學(xué)生態(tài)系教授 Sodergren首次提出用SPDM進(jìn)行水中疏水性有機(jī)污染物的分離和富集。所設(shè)計(jì)的SPMD由親水再生纖維素透析袋內(nèi)裝正己烷構(gòu)成。 （ Sodergren, A. Environ. Soc. Technol. 1987, 21, 855859.） 1990年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局哥倫比亞環(huán)境研究中心 Huckins教授等使用低密度聚乙烯或其它高分子微孔聚合物做成薄層長(zhǎng)帶，中封中性類脂（如三油酸甘油酯）做成 SPMD。 （ Huckins, J. N. etal. Chemosphere, 1990, 20, 535552 ） 歷史及發(fā)展 測(cè)定的基本原理 CS（ t）是待測(cè)物在采樣裝置中 t采樣時(shí)間內(nèi)的累積濃度， CW是待測(cè)物在水環(huán)境中的濃度，
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