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开发检测仪器用于分析大气环境中的持久性有机污染物

发布时间:2023-05-18 16:42:10      点击次数:188

    最近上下班总能看到楼下两辆环境检测车在轰隆隆工作,远远望去显得挺高大上的,毕竟专业的环境检测实验现在还是比较少见,尤其是这种将专业的采样器安装在汽车上,依靠交流电就能对空气进行长时间的监测采样,突出了其灵活性和便利性。

    环境污染物的概念非常广,主要包括人类生产、生活中产生的各种污染物,也包括由自然界直接释放(火山)的其他有害物质;其中的持久性有机污染物作为典型代表已受到人们的广泛关注。

    持久性有机污染物是一类具有较长的半衰期的有机物,同时具有高毒性、持久性、生物累积性和长距离迁移性等典型特征,进入环境后,经过食物链传递以及量的积累,能在人体内进行生物累积,对人类健康造成有害影响。与上次介绍的四类新污染物一样,这些化合物的存在和富集形式、扩散速率和降解途径和机理等定性和定量分析显得尤其重要。

    持久性有机污染物的长距离迁移性体现了挥发性的显著特点,在气相中传播速度更快,面积更广。其与大气中的细颗粒物形成气溶胶后,即得到所谓的“雾霾”。有段时间我在华北地区生活了三年,也是深刻体会到雾霾天气的厉害。印象最深的一次:连续了很多天的雾霾天,因为下午刚下过雨,晚上去推户外的自行车,整个车身和座位上都是星星点点的黄泥浆,刚开始以为是谁不小心将附近的泥沙溅到自行车上面,也就没在意。后来一打听,方圆几公里内的自行车无一幸免,才判断是雨将空气清洁了一次。

    环境污染物的检测主要体现在实时性和灵敏性。大气中的污染物由于其浓度偏低,导致采样时间和吸附效率偏低,分析难度也明显增强。市面上常见的空气采样器主要为树脂和PUF作为基底物质,吸附机理主要以大比表面积、多孔和物理吸附为主,也存在化学吸附。

    在采用化学原理吸附污染物,尤其是有机污染物时,采用多种化学作用,前面已做介绍,在此不再赘述。值得指出吸附机制作用中利用双氢键作用力、自由基引发的聚合反应和元素氟作用等,作为新型的作用力都能有效吸附挥发性有机污染物。

    在设计材料时,于材料的立体两面分别引入供电子基团和吸电子基团,能选择性对吸附质进行有效作用;在检测过程中,引入聚合反应诱导剂或基团,通过显色反应或荧光强弱的变化从而引起能量或电流的改变,致使其灵敏度提高。作为电负性最强的氟元素,在分子中不仅易形成氢键作用,也能有效引起电子云密度的变化形成相互作用,从而应用于新型材料中。

    从化学作用力从发,设计具有高吸附效能的新型材料,将吸附剂材料作为分析检测仪器中核心,用于大气环境中挥发性有机污染物的富集吸附,起到事半功倍的作用。


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