我國水資源比較豐富，但人口基數(shù)較大，致使人均水資源的占有量比較少，尤其是淡水資源。近年來，我國城市化進程加快，工業(yè)快速發(fā)展，與此同時，水環(huán)境污染加劇。有機污染物是水環(huán)境的主要污染源，其種類較多，對自然生態(tài)環(huán)境具有一定的破壞性，并且對人體健康的危害較大。因此，對水環(huán)境中的有機污染物進行監(jiān)測顯得尤為必要，所得的監(jiān)測分析結果可為水環(huán)境污染的治理與水質(zhì)改善提供依據(jù)。下面就水環(huán)境中有機污染物的監(jiān)測展開分析。
一、水環(huán)境中有機污染物的 >
水是人類賴以生存的基礎資源之一，不止人需要水，動物和植物同樣離不開水，所以保護水資源環(huán)境不受污染顯得尤為重要。在地球上，水占70%以上，而淡水僅占總水量的2.7%左右，且絕大部分為深度在地下750m以下的地下水，能夠被利用的淡水資源相對較少，主要為河流、湖泊等水環(huán)境中的淡水資源以及埋深較淺的地下水資源，僅為淡水總量的1%左右，并且還有不斷減少的趨勢。如果水環(huán)境遭到有機物污染，則會對利用造成影響。
1.1 水環(huán)境中有機污染物的主要 >
有機污染物可細分為天然和人工合成兩大類，二者的形成原因有所區(qū)別。其中，天然有機物是自然循環(huán)的代謝產(chǎn)物，比較常見的有藻類、木質(zhì)素以及腐殖質(zhì)等。部分有毒有害的污染物會將天然有機物作為附著的載體，它們借助地面徑流進入水環(huán)境中。而人工合成類有機物的種類要遠遠多于天然類，這部分有機物會通過各種生產(chǎn)活動及人類的日常生活進入水環(huán)境中，從而對河流水系、地下水造成污染。水環(huán)境有機污染物的主要 >
1.2 有機污染物的特點及危害
水環(huán)境中的有機污染物具有如下特點：污染源比較多，分布范圍廣，污染物成分十分復雜且種類較多。大量污染源通過多種途徑進入地表和地下水環(huán)境，導致水環(huán)境的有機物污染變得越來越嚴重。截至目前，原水中檢測到的有機污染物已經(jīng)超過2500種，其中具有代表性的有以下幾類：多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類、鄰苯二甲酸酯類、酚類、醚類以及農(nóng)藥等。在水環(huán)境中，絕大多數(shù)的有機污染物都很難被生物降解，因其在水體中的分布比較廣泛，所以即便通過凈化的方法進行處理，也或多或少地會有所殘留。生物積累性是水環(huán)境中有機污染物具有的一個共性特征，盡管濃度不高，但它們能夠借助食物鏈完成富集，由此會對整個生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來危害。因此，有必要對水環(huán)境中的有機污染物進行監(jiān)測，為水環(huán)境的治理和改善提供依據(jù)。
二、水環(huán)境中有機污染物常用的監(jiān)測方法
目前，在水環(huán)境有機污染物的監(jiān)測中，較為常用的方法有氣相色譜質(zhì)譜法、液相色譜質(zhì)譜法等。
2.1 氣相色譜質(zhì)譜法
氣相色譜質(zhì)譜法簡稱GC-MS，是氣相色譜法與質(zhì)譜法聯(lián)用的一種方法，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀是該方法的主要儀器設備。當具有多組分的混合樣品進入色譜柱后，因吸附劑對樣品中各個組分具有不同的吸附能力，所以經(jīng)過一定時間后，樣品中各個組分在色譜柱上的運行速度會出現(xiàn)明顯的差別，一些吸附力比較弱的組分會被解吸下來，離開色譜柱進入檢測器內(nèi)，部分具有較強吸附力的組分很難被解吸，最后會離開色譜柱，使得各個組分在色譜柱中完成分離，并按照一定的順序進入檢測器內(nèi)。
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀具有如下特點：分離能力強；對未知的化合物具有鑒定能力；儀器本身采用的是生態(tài)運行模式，由此可降低待機時的能耗及不必要的載氣消耗；具備實時采集功能，可獲得準確的定量結果。正因如此，該方法在環(huán)境保護等領域得到廣泛應用。
2.2 液相色譜質(zhì)譜法
液相色譜質(zhì)譜法簡稱LC-MS，其以液相色譜對樣品進行分離，并以質(zhì)譜對分離后的樣品進行檢測，液相色譜質(zhì)譜儀是該方法主要的儀器設備。液相色譜儀會對樣品中各組分進行分離，經(jīng)相應接口導入質(zhì)譜儀內(nèi)，通過電子轟擊離子源后，會生成具有一定質(zhì)荷比的碎片離子，這些碎片離子可由質(zhì)量分析器分離后進行檢測，然后利用計算機系統(tǒng)處理所得的檢測結果，便可得到樣品中單一組分的質(zhì)譜圖，據(jù)此可對該組分的結構進行鑒定。
液相色譜質(zhì)譜法具有如下優(yōu)點：分離能力強，自動化程度高，分析結果可靠。但是，其也存在一些缺陷，例如，需要在樣品組分進入離子源前進行溶劑去除，如果組分的沸點與溶劑接近，便無法進行檢測。同時，溶劑很難全部揮發(fā)，從而給分辨增添了難度，這在一定程度上限制了該方法的應用。
三、水環(huán)境中有機污染物的監(jiān)測實例
3.1 監(jiān)測對象的基本概況
本文選取萬山湖作為研究對象，該淡水湖位于河南省鄭州市滎陽市境內(nèi)，水域面積約為106.6hm2。受地形條件的制約，該湖泊的流域水系呈現(xiàn)出放射狀，整個流域內(nèi)的水網(wǎng)密度相對較大，相關資料顯示，萬山湖的主要水源為索須河。萬山湖流域內(nèi)的自然生態(tài)環(huán)境特征具有較為明顯的特殊性，隨著城市化進程的逐步加快，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，各類水利工程興建也產(chǎn)生一定的副作用，使得萬山湖受到一定程度的污染，富營養(yǎng)化趨勢較為明顯，由此對當?shù)鼐用竦娘嬘盟踩斐捎绊?。相關監(jiān)測結果表明，萬山湖的入湖河流存在一定程度的污染，其中索須河的污染比較嚴重，超出了《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002)的要求，氨氮是主要的超標指標。
3.2 有機物污染產(chǎn)生的原因
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在萬山湖的污染物中，有機物占比較大，同時，TN(總氮)和TP(總磷)均嚴重超標。導致萬山湖水環(huán)境污染的主要原因如下。
3.2.1 水域封閉
萬山湖僅有一個出水口，導致水域封閉，致使水體的交換能力較差，造成大量有機物長期滯留于湖中，對水體造成污染。
3.2.2 污染物注入
萬山湖流域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結構較為復雜，以工業(yè)企業(yè)居多，工業(yè)廢水排放量較大，對湖泊水質(zhì)造成一定的影響。除工業(yè)廢水之外，還有大量的生活污水排入湖中。不僅如此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，化肥和農(nóng)藥的施用量逐年增大，未被吸收和降解的農(nóng)藥、化肥隨地表徑流進入湖中，進一步加劇了水環(huán)境的污染。
3.3 有機污染物的監(jiān)測分析
針對萬山湖中的有機污染物和水生生物體內(nèi)的多環(huán)芳烴，比照著運用GC-MS進行定量監(jiān)測，并對監(jiān)測過程中得到的信息進行分析，為該湖泊水環(huán)境的污染防治提供依據(jù)。
3.3.1 監(jiān)測方法與過程
(1)試樣采集。從湖中捕撈四種魚類作為水生生物樣本，編號后，帶回實驗室進行冷凍保存;揮發(fā)性和半揮發(fā)性水樣直接從湖面0.5m以下進行采集。其中，揮發(fā)性水樣通過預先凈化處理的采樣器進行采集，并將采集的水樣裝入干凈的瓶中，要保證裝滿并進行密封。水樣應在較短的時間內(nèi)運回實驗室進行冷藏，溫度控制在4℃。水樣的采樣點共計6處，以1#～6#來表示，分別為有機物污染較為嚴重的西半湖湖心區(qū)和5條污染較為嚴重河流的入湖區(qū)。
(2)試劑與儀器。本次試驗使用的主要試劑有二氯甲烷、正已烷、氯化鈉、無水硫酸鈉、三種標準溶液以及相關的替代物等。試驗儀器采用的是氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、捕集儀、濃縮儀、凝膠色譜儀以及多功能振蕩器等。
(3)試樣處理。水樣的處理方法如下：從現(xiàn)場采集回來的水體樣本中，準確稱取1000mL，裝入容量為2L的分液漏斗中，然后向漏斗內(nèi)加入氯化鈉30g，經(jīng)充分溶解之后，再加入二氯甲烷50mL，放入多功能振蕩器中進行振蕩處理，時間控制在10min，取出后靜置5min，對二氯甲烷層進行分離，隨后重復以上操作步驟，完成二氯甲烷相合并;將無水氯酸鈉加入到合并好的二氯甲烷相中，輕輕搖晃之后，放置20min，并進行過濾處理，用濃縮儀將濾液濃縮到1.0mL后，加入正已烷繼續(xù)進行濃縮，定容至1.0mL后，使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對樣品進行分析。
生物樣本的處理方法如下：將冷凍的魚解凍，稱取20g魚肉，攪碎后加入無水硫酸鈉去除掉魚肉中的水分，放入三角瓶并向瓶中加入二氯甲烷100mL，進行浸泡，時間控制在24h左右，隨后置于振蕩器中進行振蕩提取，靜置5～10min，進行過濾，并對濾液進行濃縮和凈化處理，最后使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對樣品進行分析。
3.3.2 樣品GC-MS分析監(jiān)測
首先，在對樣品進行GC-MS分析監(jiān)測的過程中，需要對具體的分析條件進行確定。其中，揮發(fā)性有機污染物的測定條件如下：色譜柱為石英毛細管柱，柱體溫度為35℃(4min)、220℃(1min)，樣品進口處的溫度為160℃，采用不分流的方法進樣，時間為1min，將10mL的水樣注入吹掃管內(nèi)，通過氮氣進行吹掃，時間為10min。使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分析監(jiān)測前，可以借助四溴氟苯和十氟三苯基膦，對儀器設備的性能進行檢查，看是否與相關的指標要求相符，確認符合后，便可進行分析測定。
其次，對揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的標準曲線進行繪制。具體做法如下：將標準溶液配制成水溶液，然后進行GC-MS分析，繪制出化合物濃度對質(zhì)譜的響應值曲線，如圖1和圖2所示。
最后，對經(jīng)過預處理的樣品進行GC-MS分析，由此可得到樣品的質(zhì)譜圖，這樣便可得到最終的測定結果。
3.4 有機污染物的監(jiān)測結果分析
在本次監(jiān)測中，樣本中揮發(fā)性有機污染物的檢出率為34%，其中主要的污染物為苯系物，檢出率為67%，2#監(jiān)測點樣本的檢出濃度最高，該監(jiān)測點為索須河入湖區(qū)，苯系物的主要成分為甲苯和二甲苯;樣本半揮發(fā)性有機污染物中，檢出率最高的為酞酸酯類，以鄰苯二甲酸類物質(zhì)居多，檢出濃度為5.6～13.3μg/L，檢出率為100%，除此之外，還檢出少量的硝基苯，各個監(jiān)測點均存在不同程度的有機物污染。在6個監(jiān)測點的樣本中，均檢出多環(huán)芳烴，總量為32.2～146.9ng/L。監(jiān)測區(qū)域內(nèi)多環(huán)芳烴的總量分布情況如圖3所示。
由圖3可以看出，2#測點的多環(huán)芳烴最高，該監(jiān)測點為索須河入湖區(qū)，萘和菲是水體中多環(huán)芳烴的主要污染物。
通過本次監(jiān)測，筆者認為，該湖泊的有機污染物以苯系物和多環(huán)芳烴為主，主要污染 >
四、結語
水資源作為人類生存中不可或缺的物質(zhì)基礎之一，其重要性不言而喻。如果水環(huán)境遭受有機物污染，將會對水質(zhì)造成嚴重影響。為此，有必要對水環(huán)境中的有機污染物進行監(jiān)測，依據(jù)監(jiān)測結果，采取有效的治理措施，借此來改善水環(huán)境，保證人們的飲水安全。本文以河南省鄭州市的萬山湖作為研究對象，通過監(jiān)測點的設置和現(xiàn)場采樣，運用GC-MS進行分析，得出該湖泊水體中的主要污染物并找到污染源，期望能夠?qū)ξ廴菊斡兴鶐椭? >
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