固相微萃取技术在环境污染物监测中的应用

微萃取技术在环境污染物监测上的应用随着现代社会的发展，环境污染问题愈发突出。

为了保障人民健康和可持续发展，对环境污染物的准确监测和检测变得至关重要。

传统的环境污染物监测方法存在成本高、分析时间长、操作复杂等问题，因此需要开发出更高效、精确、简单易用的技术来解决这些问题。

微萃取技术作为一种新兴的样品前处理技术，拥有许多优点，被广泛应用于环境污染物的监测与检测。

微萃取技术，简而言之，是一种将污染物从复杂的矩阵中提取出来的技术。

该技术基于污染物存在于样品矩阵中的分配特性，通过对样品进行合适的预处理，使污染物从样品中“转移”到质量较小的相中进行分析。

与传统的提取技术相比，微萃取技术具有样品量小、操作简便、快速、高效、灵敏等特点。

微萃取技术在环境污染物监测中的应用十分广泛。

其中最常用的一种微萃取技术是固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）。

SPME技术利用固定相纤维从气体、液体或固体介质中吸附污染物，然后通过加热使其释放，再将其送入质谱或色谱进行分析。

SPME技术具有不需溶剂、操作简单、提取效率高、灵敏度高等优点，被广泛应用于水、大气和土壤等环境样品中。

在水体中，微萃取技术可以应用于各种环境污染物的监测。

例如，针对持久性有机污染物（POPs）这类对环境和人体健康有潜在危害的污染物，SPME技术已被广泛应用。

POPs是一类高度稳定且在环境中难以分解的有机化合物，如多环芳烃、有机氯农药、多溴联苯醚等。

SPME技术可以通过定性和定量测定这些POPs的浓度，以评估水体的污染程度。

此外，SPME技术还可以用于检测水中的有害金属离子、有机溶剂、荧光增白剂等。

在大气中，微萃取技术可以应用于揭示大气污染物的分布和来源。

例如，吸附型微萃取技术可以在线实时监测空气中的挥发性有机物（VOCs）。

这对于及时发现和控制挥发性有机物的排放具有重要意义。

此外，微萃取技术还可以用于检测空气中的颗粒物污染物、气味物质等。

固相微萃取技术在水质分析中的应用一、前言水是人类生活中不可或缺的重要物质，然而，随着经济和社会的发展，环境污染问题越来越凸显，水体污染问题日益严重。

为了保护水资源，提高水质量监测的准确性和效率，需要利用现代化的分析技术以及良好的分析方法。

固相微萃取技术（SPE）是一种常用的高效分离、提纯和富集技术，在环境水质分析领域有着广泛应用。

二、固相微萃取技术的基本原理SPE 采用与传统固相萃取（SPE）类似的基本原理，利用柱填充物上的特定吸附剂，将有机化合物从样品中富集，并在适当的洗脱溶剂条件下将吸附物溶解出来，进而进行分析。

相比于传统的固相萃取技术，SPE 使用微小的颗粒作为填充物，比表面积更高，可提供更多的活性吸附相对较弱的物质。

SPE 可以被分为非极性，极性和离子交换三类。

非极性 SPE 主要富集非极性化合物，如多氯联苯，惰性有机物，蜡，类黄酮等，它主要是利用样品中非极性化合物在非极性吸附柱中的吸附能力强于其他的成分，从而实现分离；极性SPE 主要富集极性化合物，如吲哚，麻黄素，毒菇碱等，它利用特定的吸附柱（如氟化硅胶或离子交换树脂）的极性表面，特异性地吸附极性化合物；离子交换 SPE 主要富集离子化合物，比如草甘膦，农药，重金属等，它利用带电的离子吸附柱上的异味，通过离子交换吸附分离离子抽取物和其他基质成分。

三、固相微萃取技术在水质分析中的应用1、水中有机物的分析水中的有机物污染物种繁多，常见的有农药、挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）、聚氯联苯（PCBs）等。

恰当的富集、分离和提取方法对检测分析有机污染物的精度和准确性至关重要。

固相微萃取技术具有高富集因子，对弱极性和极性化合物的富集效果好，因此被广泛应用于水样中有机污染物的分析。

2、水中金属元素的分析水中金属元素污染严重影响到生态环境、人类健康等方面，因此，对水中重金属元素的检测也越来越受到关注。

固相微萃取技术在水中重金属元素富集提取方面具有很好的分离和富集能力，并且可以与其他分析技术耦合使用，如电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等分析技术，使检测结果更加准确。

第42卷 第5期Vol.42 No.5昭通学院学报Journal of Zhaotong University 2020年10月Oct.2020收稿日期：2020-10-16基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目(2019J1143)，国家自然科学基金资助项目(21861044)。

作者简介：李锦（1997— ），男，云南陆良人，在读本科生，主要从事功能材料的合成与应用研究。

通讯作者：张泽俊（1983— ），云南昭通人，讲师，硕士，主要从事功能材料的合成与应用研究。

●化学研究MOFs 材料固相微萃取探针的制备及在环境污染物分析中的应用进展（昭通学院 化学化工学院，云南 昭通 657000）摘　要：固相微萃取技术作为一种绿色环保、快速简便的样品前处理技术，广泛应用于色谱分离、食品安全检测、环境污染物分析等领域。

MOFs 材料具有孔径大、比表面积高、活性位点多等特点以及合成简单、传质速度快、易改性、选择性高等优点。

将MOFs 材料与固相微萃取技术结合对有机污染物和无机污染物的富集和分析已展现出了巨大的应用价值。

关键词：MOFs 材料；固相微萃取探针；环境污染物中图分类号：O658.2 文献标志码：A 文章编号：2095-7408（2020）05-0017-08李 锦， 张泽俊， 李启彭， 王 锐， 李 浪1 引言金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是由含氮、氧等元素的有机配体与过渡金属离子自组装而成的多维网状骨架材料。

是以分子配位化学和金属有机化学为理论基础，基于沸石等化合物的基础上发展起来的一类新材料。

由于有机配体与过渡金属离子相结合，使得合成新的MOFs 材料有无限种可能。

通过改变金属离子与有机配体，可合成不同孔径、不同结构的新型材料。

MOFs 材料具有高孔隙率、孔径尺寸可调、结构有序、化学性质稳定、热稳定性强等优点，使得它在气体吸附与分离、有机污染物吸附、有机催化、传感器、药物缓释、光学材料等方面都展示出了诱人的应用前景，已成为国内外研究和开发应用的热点之一。

固相微萃取技术在环境检测中的应用趋势摘要：随着经济水平的提升，我国科学技术也有更大水平的提升，这为环境监测技术的发展提供了更大的支持。

因为，受到多种因素的影响，环境中的污染物质越来越多，同时进入到更广阔的范围中，空气、水源、土地中都或多或少被污染，而传统的环境监测技术的灵敏度比较低，因此监测效果不是很理想，达不到新时期环境保护工作的要求，为此人们开始尝试使用固相微萃取技术，监测环境中污染物质，其的应用大大提高了监测准确性，为今后的环境保护工作提供了更多支持。

关键词：固相微萃取技术；环境监测；应用分析引言环境监测作为一种重要有效的环境保护手段是现在最常应用的。

在城市的角落我们常常会见到天气监测设备，水质监测设备。

在环境监测工作中有一项很重要的技术成为相关工作人员重要关注和研究对象，它就是萃取技术。

萃取技术是一个发展较快的试样预处理技术,主要用于样品中痕量物质的分离和富集.萃取技术克服了传统分离富集方法的一些缺点。

而环境监测中的样本检查会受很多因素的影响，像是气候、温度、地质等等，此时萃取技术的优势尤为明显。

利用萃取技术的多样性，可以有效准确的检测到结果。

1固相微萃取技术此技术应用“相似相溶”的原理，也就是极性分子容易溶到极性溶剂中，而非极性分析容易溶到非极性溶剂，进而把需要监测的物质在试样中萃取出，等待一段时间，需要检测的物质可在固定相及基本样品中得到平衡，进而实现分离富集的目标。

固相微萃取技术通常会用特定的固体，比如纤维状类的萃取材料，将其设定成固相吸附剂，而需要检测的物质则是吸附质，还能同多个分析仪器进行联合使用，例如，质谱、气相色谱、高压液相色谱等等，也能借助分析系统进行脱附，进行在线活体的取样。

研究人员建立顶空固相微萃取的气相色谱-质谱的联合应用技术，可对大豆根样品在损伤之后分泌出的挥发物质进行测定，并将其中一些实验条件不断优化，结果表明，此方法有着较高的灵敏性、准确性，而且消耗的样品数量少，非常快速。

固相微萃取技术在环境监测分析中的应用摘要：在我国社会环境快速发展的背景下，大众在开展日常生产生活过程中会产生大量有毒有害气体，而这些气体会严重影响生态环境，导致大众生活质量下降，并且会危及到大众安全，因此为了保障我国社会稳定发展，相关部门需要做好环境治理。

环境监测作为环境治理的主要依据，其监测分析工作会直接决定环境治理水平，所以相关部门需要对其引起重视，提高我国环境监测工作水平，优化传统监测体系，合理应用各类新技术，做好创新与优化，充分发挥环境监测的作用与优势。

基于此，本文就以固相微萃取技术为例，对其在环境监测分析过程中的应用进行深入分析。

关键词：固相微萃取技术；环境监测；应用引言：固相微萃取技术作为新型监测技术，与传统技术相比具有一定优势，可以简化监测人员工作流程，减轻监测人员工作压力，提高监测水平，实现高效监测工作目标，进而保证环境监测工作质量与效率，相关部门需要做好研究，充分了解该技术的应用原理与优势，根据环境监测工作最终目标制定合理的应用方案，提高该技术应用水平和范围，为我国环境监测工作发展提供技术依据，进而实现我国可持续发展理念，落实环境保护政策。

一、固相微萃取技术概述该技术主要是通过吸附方式开展监测，工作人员会使用固相吸附剂与石英纤维开展监测工作，吸附监测目标中所有成分，再通过其余方式来确保吸附平衡性，如传质、扩散等，进而保证吸附效果，提高监测工作质量与效率，因此该技术主要是由萃取头和微量注射剂组建而成，其中萃取头是由石英纤维为主，并且其长度通常为1厘米，具有涂层，工作人员会通过不锈钢管将其与微量注射器相连接，在采样过程中会应用其余流动相开展监测工作，如气相色谱进样器、液相色谱、毛细血管电泳等，在应用该技术开展监测时会从固相中收集相应的样品，再通过其余方式进行分析，如气相色谱、液相色谱、电泳等，完成监测工作，获取到相应的监测数据。

该技术主要分为直接萃取、顶空萃取以及膜保护萃取，工作人员需要根据不同物质监测需求选择萃取方式，例如直接萃取，直接萃取主要是在干净的水体以及气体中应用，而顶空萃取主要是在固态以及水体中进行应用，能消除基质的影响，避免背景吸收过多导致物质平衡时间延长，并且该技术还能在一定程度上延长萃取头使用寿命。

固相萃取磁珠固相萃取磁珠是一种常用的样品前处理技术，它在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。

本文将从原理、应用和未来发展等方面进行介绍。

一、原理固相萃取磁珠是一种基于固相萃取原理的技术，它利用磁性材料制备的磁珠作为固定相，通过磁性分离的方式实现样品中目标化合物的富集和分离。

磁珠通常由磁性核心和表面功能化修饰层组成，磁性核心能够实现磁性分离，而表面功能化修饰层则能够选择性地吸附目标化合物。

二、应用1. 生物医学领域固相萃取磁珠在生物医学领域广泛应用于药物分析、生物标记物检测等方面。

例如，可以利用功能化的磁珠富集血液中的肿瘤标志物，实现早期肿瘤的检测。

此外，固相萃取磁珠还可以用于药物代谢动力学研究，通过富集和分离药物及其代谢产物，了解药物在体内的代谢途径和动力学过程。

2. 环境监测领域固相萃取磁珠在环境监测领域用于富集和分离水样、土壤样品中的有机污染物。

通过功能化的磁珠选择性地吸附目标有机污染物，可以大大提高样品前处理的效率和分析的准确性。

此外，固相萃取磁珠还可以用于富集和分离大气颗粒物中的有机物，用于研究大气污染物的来源和迁移规律。

3. 食品安全领域固相萃取磁珠在食品安全领域常用于富集和分离食品中的农药残留、兽药残留、重金属等有害物质。

通过功能化的磁珠选择性地吸附目标有害物质，可以提高食品检测的灵敏度和准确性，保障食品安全。

三、未来发展随着科学技术的不断进步，固相萃取磁珠在样品前处理领域还有很大的发展空间。

未来，固相萃取磁珠可能在以下几个方面得到进一步改进和应用：1. 新型磁性材料的开发：磁性材料的性能直接影响到固相萃取磁珠的富集效率和选择性。

因此，开发具有更好磁性性能和表面修饰能力的新型磁性材料，将是未来的研究重点。

2. 功能化修饰层的改进：功能化修饰层的选择和设计对固相萃取磁珠的分离性能起着关键作用。

未来，可以通过改进修饰层的结构和性质，实现更高的选择性和吸附容量。

3. 自动化和高通量分析平台的应用：固相萃取磁珠在样品前处理中的应用可以通过自动化和高通量分析平台实现快速、高效的分析。

固相萃取技术的应用以固相萃取技术的应用为标题，本文将介绍固相萃取技术的原理、分类、应用及优势。

一、固相萃取技术的原理固相萃取技术是一种基于化学吸附原理的分离和富集方法。

其原理是利用固定在固体载体上的吸附剂，通过溶液与固相吸附剂之间的相互作用，实现对目标化合物的富集和分离。

固相萃取技术具有选择性强、富集能力高、操作简便等优点，因而被广泛应用于环境监测、食品安全、药物分析等领域。

二、固相萃取技术的分类根据吸附剂的性质和形态，固相萃取技术可以分为固相萃取柱、固相微萃取和固相萃取膜三种类型。

1. 固相萃取柱：将固相吸附剂填充在柱内，样品溶液通过柱时，目标化合物被吸附在固相吸附剂上，其他干扰物被滤除。

常见的固相萃取柱包括固相萃取柱和固相微萃取柱。

2. 固相微萃取：将固相吸附剂固定在微量装置上，样品溶液通过时，目标化合物被吸附在固相吸附剂上，然后通过热解或溶解释放目标物质，进而进行分析。

3. 固相萃取膜：将固相吸附剂涂覆在膜上，样品溶液通过膜时，目标化合物被吸附在固相吸附剂上，其他干扰物被滤除。

常见的固相萃取膜包括固相微萃取膜和固相微萃取纸。

1. 环境监测：固相萃取技术可以用于水体、土壤、大气等环境样品中有机污染物的富集和分析。

通过固相萃取技术，可以实现高灵敏度的环境监测，为环境保护提供数据支持。

2. 食品安全：固相萃取技术可以用于食品中农药、兽药、残留物等有害物质的提取和分析。

通过固相萃取技术，可以实现对食品中有害物质的快速检测，保障食品安全。

3. 药物分析：固相萃取技术可以用于药物代谢产物、药物残留等的提取和分析。

通过固相萃取技术，可以实现对药物分析的高效、准确的检测，为药物研发和临床应用提供数据支持。

4. 生物分析：固相萃取技术可以用于生物样品中目标化合物的富集和分析。

通过固相萃取技术，可以实现对生物样品中微量目标化合物的高灵敏度检测，为生物医学研究提供数据支持。

四、固相萃取技术的优势1. 选择性强：固相吸附剂的选择性可以通过调整吸附剂的化学性质和物理结构来实现，从而实现对目标化合物的选择性富集。

固相萃取装置是一种常用的分离和富集技术，主要用于从复杂的样品中提取目标物质。

它在许多领域中具有广泛的应用，包括环境监测、食品安全、药物分析等。

以下是固相萃取装置的一些常见用途：
1.环境监测：固相萃取装置可用于水体、土壤、大气等环境样品中有机污染物的富集和分
离，如挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）等。

2.食品安全：固相萃取装置可用于食品样品中农药残留、重金属、食品添加剂等有害物质
的富集和分离，以保障食品安全。

3.药物分析：固相萃取装置可用于生物样品（如血液、尿液）中药物、代谢产物等的富集
和分离，用于药物代谢动力学研究、药物检测等。

4.化学分析：固相萃取装置可用于化学分析中的前处理步骤，如样品预处理、样品浓缩等，
以提高分析的灵敏度和准确性。

5.环境研究：固相萃取装置可用于环境样品中微量有机物的富集和分离，如水中的挥发性
有机物、土壤中的多环芳烃等，用于环境污染研究和评估。

6.生物医学研究：固相萃取装置可用于生物样品中目标化合物的富集和分离，如血液中的
药物、尿液中的代谢产物等，用于生物医学研究和临床诊断。

总之，固相萃取装置在各个领域中都有重要的应用，它能够对复杂样品进行有效的富集和分离，提高分析的准确性和敏感性，为科学研究和实际应用提供了有力的支持。