2020年10月,黨的十九屆五中全會明确提出“重視新污染物治理”,表明我國生态環境保護工作已逐步從“霧霾”“黑臭”等感官指标治理,向隐藏在“天藍水清”背後的具有更加長期性、隐蔽性危害的新污染物治理階段發展。“十四五”時期是我國第一個百年計劃後的首個五年規劃,也是進一步鞏固和提升環境質量改善成果、切實改善人民群衆生存環境的關鍵時期。
“新型污染物”主要指尚無法律法規和标準予以規定或規定不完善的物質。本中心通過一系列的報道,探索地下水中新型污染物的前沿檢測技術。
海拔五千米的雪山、北極熊和黃花魚,三者聽起來全無關連,但同樣被驗出含有全氟化合物(Per- and polyfluorinated chemicals,簡稱 PFCs)。PFCs是一種新型人造化學物,具有防水防油功能、毒性高,不會分解,長期殘留在環境中。這種有害物質有緻癌風險,還會幹擾内分泌系統,影響胎兒發育。全氟化合物廣泛應用于造紙、紡織、食品、皮革和滅火泡沫等行業,是一類具有廣泛用途的有機化合物。多種 PFCs 可以在環境中最終轉化為全氟辛基磺酸鹽(PFOS)。最近十年,PFOS 也不斷地從各種環境介質中被發現而成為環境科學研究的熱點。目前針對PFOS的檢測方法主要為以下幾種:
1 比色法
比色法是根據待測物質溶液顔色的深淺來判斷溶液濃度的方法,最初被人們使用是用目測比色的方法,随着科技的發展,逐漸發展出成熟的涵蓋可見光、紫外和紅外的分光光度法。其中金納米離子比色方法檢出限達到80nmol/L。比色法測定實際水樣中PFOS的優點是操作簡單,儀器價格低廉,缺點是檢測精度較差,但是容易受到外界因素的幹擾。
2 高效液相色譜法
高效液相色譜法是利用高壓泵加壓使液體混合物通過吸附柱,根據不同組分在吸附柱中的吸附能力不同而進行分離檢測的方法。該方法檢出限為4.19μg/L,高效液相色譜法的優點在于檢測所需時間短,檢測線性範圍寬,保留時間比較穩定,表現出較好的精密度和準确度,但比起氣相色譜法和質譜法檢測靈敏度稍差。
3 高效液相色譜 - 串聯質譜法
為了克服高效液相色譜在定性能力差,測量精密度差等方面的缺陷,科學家們發明了高效液相色譜串聯質譜法。這種方法在前期提取和分離上并沒有革命性的改進,在檢測手段上引入了電噴霧電離和大氣壓化學電離等技術,使得檢測精度有了很大的提高,并且對檢測目标物的結構方面體現出了優勢。該方法檢出限達到0.6ng/L,回收率達到91%-99%。比起高效液相色譜法,高效液相色譜串聯質譜法前處理簡單,檢測精度高,因而廣泛應用與水,沉積物和食品等樣本中。
4 氣相色譜法
氣相色譜法是利用待測組分的極性、沸點以及在特定介質中的吸附性能差異分離混合物的。該方法測定PFOS和PFOA的含量檢出限達到0.12μg/L和0.25μg/L。氣相色譜法的流動相為氣體,組分在流動相中達到平衡和分離的時間都較短,所以氣相色譜的優點是分析速度快效率高。缺點是無法測定組分的結構等性質,定性能力差。
5 氣相色譜串聯質譜法
氣相色譜串聯質譜法是集成了氣相色譜的分離技術和質譜的檢測技術的一種方法,這種方法繼承了氣象色譜法在分離上的優勢,同時發揮了質譜在檢測和鑒别精度方面的能力。據報道測定紡織物中PFOS檢出限能達到0.13mg/kg,氣質聯用法同時适用于測定環境水樣,血液檢測以及食品樣品。
由于新污染物具有較強的環境持久性和生物累積性,在地下水中即使濃度較低,也可能具有顯著的環境與健康風險,與常規污染物相比,其危害更為長期、潛在和隐蔽。采用高效液相色譜串聯質譜法進行全氟化合物的檢測,具有更高的準确度和更低的檢出限,适合地下水中全氟化合物的篩查。