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污染物的測(cè)定方法
日期：2025-07-09 10:43
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摘要：
污染物的測(cè)定方法
生物樣品經(jīng)過預(yù)處理后，即可進(jìn)行污染物的測(cè)定。因?yàn)樯矬w中的污染物質(zhì)含量一般在痕量或超痕量級(jí)，故需要用高靈敏度的分析儀器和分析方法。
一、常用的分析方法
（一）光譜分析法
用于測(cè)定生物樣品中污染物質(zhì)的光譜分析法有可見-紫外分光光度法、紅外分光光度法、熒光分光光度法、原子吸收分光光度法、發(fā)射光譜分析法、X射線熒光分析法等。這些方法中的大部分在前面有關(guān)章節(jié)中已作介紹，在此僅介紹在生物污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。
可見-紫外分光光度法已用于測(cè)定多種農(nóng)藥（如有機(jī)氯、有機(jī)磷和有機(jī)硫農(nóng)藥），含汞、砷、銅和酚類殺蟲劑，芳香烴、共軛雙鍵等不飽和烴，以及某些重金屬（如鉻、鎘、鉛等）和非金屬（如氟、氰等）化合物等。
紅外分光光度法是鑒別有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)的有力工具，并可對(duì)其進(jìn)行定量測(cè)定。
原子吸收分光光度法適用于鎘、汞、鉛、銅、鋅、鎳、鉻等有害金屬元素的定量測(cè)定，具有快速、靈敏的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)射光譜法適用于對(duì)多種金屬元素進(jìn)行定性和定量分析，特別是等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES），可對(duì)樣品中多種微量元素進(jìn)行同時(shí)分析測(cè)定。
X射線熒光光譜分析也是環(huán)境分析中近代分析技術(shù)之一，適用于生物樣品中多元素的分析，特別是對(duì)硫、磷等輕元素很容易測(cè)定，而其他光譜法則比較困難。
（二）色譜分析法
色譜分析法是對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分離檢測(cè)的重要手段，包括薄層層析法、氣相色譜法、高壓液相色譜法等。
薄層層析法是應(yīng)用層析板對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行分離、顯色和檢測(cè)的簡(jiǎn)便方法，可對(duì)多種農(nóng)藥進(jìn)行定性和半定量分析。如果與薄層掃描儀聯(lián)用或洗脫后進(jìn)一步分析，則可進(jìn)行定量測(cè)定。
氣相色譜法由于配有多種檢測(cè)器，提高了選擇性和靈敏度，廣泛用于糧食等生物樣品中烴類、酚類、苯和硝基苯、胺類、多氯聯(lián)苯及有機(jī)氯、有機(jī)磷農(nóng)藥等有機(jī)污染物的測(cè)定。如果氣相色譜儀中的填充柱換成分離能力更強(qiáng)的毛細(xì)管柱，就可以進(jìn)行毛細(xì)管色譜分析。該方法特別適用于環(huán)境樣品中多種有機(jī)污染物的測(cè)定，如食品、蔬菜中多種有機(jī)磷農(nóng)藥的測(cè)定。
高壓液相色譜法是環(huán)境樣品中復(fù)雜有機(jī)物分析不可缺少的手段，特別適用于分子量大于300、熱穩(wěn)定性差和離子型化合物的分析。應(yīng)用于糧食、蔬菜等中的多環(huán)芳烴、酚類、異腈酸酯類和取代酯類、苯氧乙酸類等農(nóng)藥的測(cè)定可收到良好效果，具有靈敏度和分離效能高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。
（三）電化學(xué)分析法
示波極譜法、用極溶出伏安法等近代極譜技術(shù)可用于測(cè)定生物樣品中的農(nóng)藥殘留量和某些重金屬元素。離子選擇電極法可用于測(cè)定某些金屬和非金屬污染物。
（四）放射分析法
放射分析法在環(huán)境污染研究和污染物分析中具有獨(dú)特的作用。例如，欲了解污染物在生物體內(nèi)的代謝途徑和降解過程，不能應(yīng)用上述分析方法，只能用放射性同位素進(jìn)行示蹤模擬試驗(yàn)。用中子活化法測(cè)定含汞、鋅、銅、砷、鉛、溴等農(nóng)藥殘留量及某些有害金屬污染物，具有靈敏、特效、不破壞試樣等優(yōu)點(diǎn)。
（五）聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)
目前應(yīng)用較多的聯(lián)用技術(shù)有氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）、氣相色譜-傅立葉變換紅外光譜（GC-FTIR）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）等。這種分析技術(shù)能將組分復(fù)雜的樣品同時(shí)得到分離和鑒定，并可進(jìn)行定量測(cè)定。其方法靈敏、快速、可靠，是對(duì)環(huán)境樣品中有機(jī)污染物進(jìn)行系統(tǒng)分析的理想手段。
二、測(cè)定實(shí)例
（一）糧食作物中幾種有害金屬及類金屬元素測(cè)定
糧食作物中銅、鋅、鎘、鉛、鉻、汞、砷的測(cè)定方法列于表6-14。
表6-14 糧食中幾種有害金屬元素的測(cè)定方法
（二）植物中氟化物的測(cè)定
測(cè)定植物中的氟化物可用氟試劑分光光度法或離子選擇電極法（原理見**章）。樣品預(yù)處理方法有干灰法和浸提法。
干灰法用碳酸鈉作為氟的固定劑，在500—600℃灰化，殘?jiān)闯龊?，加入濃H2SO4，用水蒸氣蒸餾法蒸餾（溫度控制在137±2℃），收集餾出液，加入氟試劑顯色，于620nm處測(cè)定吸光度，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)溶液定量。也可以用離子選擇電極法測(cè)定。
浸提法是將制備好的樣品用0.05mol/L硝酸浸取，再用0.1mol/L氫氧化鈉溶液繼續(xù)浸取，使樣品中的氟轉(zhuǎn)入浸取液中。以檸檬酸溶液作離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑，用氟離子選擇電極在pH5—6范圍直接測(cè)定。這種方法不能測(cè)定難溶氟化物和有機(jī)氟化物。
（三）魚組織中有機(jī)汞和無機(jī)汞的測(cè)定
1.巰基棉富集-冷原子吸收測(cè)定法
該方法可以分別測(cè)定樣品中的有機(jī)汞和無機(jī)汞，其測(cè)定要點(diǎn)如下：
稱取適量制備好的魚組織樣品，加1mol/L鹽酸浸提出有機(jī)汞和無機(jī)汞化合物。將提取液的pH值調(diào)至3，用巰基棉富集兩種形態(tài)的汞，然后用 2mol/L鹽酸洗脫有機(jī)汞化合物，再用氯化鈉飽和的6mol/L鹽酸洗脫無機(jī)汞，分別收集并用冷原子吸收法測(cè)定。
2.氣相色譜法測(cè)定甲基汞
魚組織中的有機(jī)汞化合物和無機(jī)汞化合物用1mol/L鹽酸提取后，用巰基棉富集和鹽酸溶液洗脫，并用苯萃取，洗脫液中的甲基汞，用無水硫酸鈉除去有機(jī)相中的殘留水分，*后，用氣相色譜法（ECD）測(cè)定甲基汞的含量。
（四）糧食中石油烴的測(cè)定
測(cè)定糧食中石油烴的方法有重量法；非色散紅外線吸收-紫外分光光度法等。當(dāng)其含量大于100ppm時(shí)，一般采用重量法，小于100ppm時(shí)用非色散紅外線吸收-紫外分光光度法。非色散紅外吸收-紫外分光光度法測(cè)定要點(diǎn)如下：
（1）稱取適量糧食樣品，在索氏提取器中用氫氧化鉀-乙醇皂化和石油醚提取，則樣品中所含油脂類干擾物質(zhì)生成甘油和脂肪酸鉀（皂化），即
皂化產(chǎn)物易溶于水，進(jìn)入水相，而石油烴不能被皂化，仍留在石油醚（有機(jī)相）中。
（2）將石油醚提取液通過已用純石油醚洗過的無水硫酸鈉和活性氧化鋁（吸附劑）分離柱，用適量石油醚洗脫吸附在分離柱上的烷烴和環(huán)烷烴，收集于燒杯中，經(jīng)濃縮、烘干，備作紅外吸收法測(cè)定。用適量苯-環(huán)己烷繼續(xù)洗脫分離柱上的芳香烴，收集于燒杯中，經(jīng)濃縮、烘干，備作紫外分光光度法測(cè)定。
（3）將烷烴、環(huán)烷烴濃縮產(chǎn)物用四氯化碳溶解，在非色散紅外線吸收分析儀上以四氯化碳為參比液，測(cè)其對(duì)3.4μm特征光的吸收，對(duì)烷烴進(jìn)行定量測(cè)定。用己烷溶解芳香烴濃縮產(chǎn)物，以己烷為參比液，在紫外分光光度計(jì)上于 256nm處測(cè)其吸光度，對(duì)芳香烴進(jìn)行定量測(cè)定。
（五）有機(jī)氯農(nóng)藥的測(cè)定
測(cè)定生物樣品中有機(jī)氯農(nóng)藥，一般經(jīng)過提取、純化、濃縮和測(cè)定四步。
提取，可用石油醚在索氏脂肪提取器中進(jìn)行，也可以用振蕩法浸取，此時(shí)樣品中的農(nóng)藥、脂肪類等均提取到有機(jī)相中。純化是用加濃硫酸的方法除去有機(jī)相中的脂肪類、有機(jī)磷農(nóng)藥及不飽和烴等干擾物質(zhì)，因?yàn)檫@些雜質(zhì)與濃硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物溶于水相。所得石油醚提取液經(jīng)洗滌、無水亞硫酸鈉脫水后，如果有機(jī)氯農(nóng)藥的濃度不能滿足分析方法要求，還要進(jìn)行濃縮，即蒸發(fā)有機(jī)溶劑。得到適于測(cè)定的試樣后，用色譜法（ECD）測(cè)定，可測(cè)得有機(jī)氯農(nóng)藥各種異構(gòu)體（α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、pp'－DDE、op'－DDT、pp'－DDD、pp'－DDT）的總含量。
（六）作物中苯并（a）芘的測(cè)定
米、小麥、玉米等作物中苯并（a）芘通常采用熒光分光光度法測(cè)定。其測(cè)定要點(diǎn)是稱取適量經(jīng)制備的樣品，放入脂肪提取器中，加入石油醚（或正己烷）與氫氧化鉀-乙醇溶液進(jìn)行皂化和提取，其中，油脂等雜質(zhì)被皂化而進(jìn)入水相，苯并（a）芘等非皂化物仍留在有機(jī)相中，用二甲基亞砜液相分配提取或用氧化鋁填充柱層析純化（以純苯洗脫）。將提取液或洗脫液移入K－D濃縮器中，加熱濃縮至0.05mL，點(diǎn)于乙?；埳线M(jìn)行層析分離，所得苯并（a）芘斑點(diǎn)用丙酮洗脫，于熒光分光光度計(jì)上在激發(fā)波長(zhǎng)367nm，熒光發(fā)射波長(zhǎng)402、405、408nm處分別測(cè)定洗脫液的熒光強(qiáng)度，計(jì)算苯并（a）芘的相對(duì)熒光強(qiáng)度，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)苯并（a）芘樣品的相對(duì)熒光強(qiáng)度計(jì)算出作物中苯并（a）芘的含量（見第四章）。
