一、前言
隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境中有機污染日益嚴重，因此有機污染物監(jiān)測已成為當今世界的研究熱點。斯德哥爾摩會議規(guī)定禁止或限制使用12種有機物，“加強環(huán)境調查，尤其是在發(fā)展中國家”是該次會議的重要基本原則之一。受到農(nóng)藥和有毒物質污染的食品，禁止出口，許多國家提出了更高的衛(wèi)生要求，出口食品農(nóng)藥殘留量和有毒物質含量標準規(guī)定到了近乎苛求的地步，我國作為WTO的成員國，高效、快速地監(jiān)測有機污染物已成為刻不容緩的艱巨任務。
有機污染物具有一定的生物積累性和“三致”作用，甚至有些痕量有機物的危害也是很大的，因此不斷尋求痕量、超痕量污染物的監(jiān)測方法是當今有機污染物監(jiān)測的重要任務。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及對環(huán)境監(jiān)測工作高效率的迫切需要，研究高效、快速的有機污染物監(jiān)測技術已成為國際環(huán)境問題的研究熱點之一。
沉積物是水體污染物沉積的歸屬地，污染物在水和底泥的兩相間存在著遷移轉化行為，在一定條件下（如洪水爆發(fā)、河道清淤）又會污染水體。因此有效地分析監(jiān)測河流和水庫沉積物中的污染物，對于治理水體污染有重要意義。此外，沉積物中的有機污染物和水體中的生物間還存在著二次污染問題，因而世界各地開展了一系列研究課題。我國地表水環(huán)境質量標準（GB3838-2002）水源地特定監(jiān)測項目中規(guī)定了68種有機污染物的標準限值，因此，迫切需要有機污染物監(jiān)測的先進技術普及與推廣，特別是在水利系統(tǒng)，對有機污染物的監(jiān)測工作研究不夠，急需先進的監(jiān)測技術支持并指導水質監(jiān)督工作的發(fā)展。
有機污染物監(jiān)測主要包括樣品前處理和儀器檢測兩部分。而樣品前處理技術在有機污染物監(jiān)測中起著重要的作用，快速溶劑萃取技術就是一項先進的用于固相、半固相物質中痕量有機物前處理的方法。
二、有機污染物前處理現(xiàn)狀
固體樣品有機物的前處理主要是采用液固萃取方法，即利用有機物在不同溶劑中溶解度不同，將待測有機物提取出來，傳統(tǒng)的方法主要有索氏提取，以及后來進一步發(fā)展起來的自動索氏提取、超聲萃取、微波萃取、超臨界萃取等，但有機溶劑的用量仍然偏多，萃取時間較長，萃取效率不夠高。
水環(huán)境監(jiān)測具有采樣點多、樣品數(shù)量大、時效性強等特點，特別是需要一些應急監(jiān)測措施，上述前處理方法不能滿足水環(huán)境監(jiān)測高效、經(jīng)濟的現(xiàn)代化需要。近幾年來發(fā)展的全新的前處理方法——快速溶劑萃取法，是一種在提高溫度和壓力的條件下，用于萃取固體物質中有機物的自動化方法，與前幾種方法相比，其突出的優(yōu)點是有機溶劑用量少、快速、回收率高，該法已被美國EPA選定為推薦的標準方法，具有世界領先水平，是解決水環(huán)境中底泥、土壤等固相物質中揮發(fā)性、半揮發(fā)性和持久性有機物（POPs）分析、監(jiān)測的有效方法。
三、快速溶劑萃取技術
快速溶劑萃取（Accelerated Solvent Extraction，ASE）技術是根據(jù)溶質在不同溶劑中溶解度不同的原理，利用快速溶劑萃取儀，在較高的溫度和壓力條件下，選擇合適的溶劑，實現(xiàn)高效、快速萃取固體或半固體樣品中有機物的方法。 在高溫條件下，待測物從基體上的解吸和溶解動力學過程加快，可大大縮短提取時間；由于加熱的溶劑具有較強的溶解能力，因此可減少溶劑的用量；在萃取的過程中保持一定的壓力可提高溶劑的沸點，提高萃取效率，保證萃取過程的安全性。
3.1 技術原理
（1）升高溫度。溫度的提高有利于克服基體效應，加快解析動力學，降低溶劑粘度，加速溶劑分子向基體中的擴散，提高萃取效率。該儀器的允許溫度范圍：50℃-200℃。常規(guī)使用的溫度范圍75℃~125℃，對于環(huán)境中一般污染物常用溫度100℃。
在高壓下加熱，高溫的時間一般少于10min，實驗證明熱降解不甚明顯，可用于樣品中易揮發(fā)組分的萃取。
（2）增加壓力。液體的沸點一般隨壓力的升高而提高，增加壓力使溶劑在高溫下仍保持液態(tài)，并快速充滿萃取池，液體對溶質的溶解能力遠大于氣體對溶質的溶解能力，提高了萃取效率，并保證易揮發(fā)性物質不揮發(fā)，增加了系統(tǒng)的安全性。該儀器的允許壓力范圍：（1000-3000psi），常規(guī)使用壓力一般保持在1500psi（10MPa）。
（3）多次循環(huán)。根據(jù)分析化學中少量多次的萃取原則，在萃取過程中利用新鮮溶劑的多次靜態(tài)循環(huán)，最大限度的接近動態(tài)循環(huán)，提高萃取效率。常規(guī)采用2~3個循環(huán)，即可達到良好的萃取效果。
3.2 工作過程
（1）樣品的準備。含水樣品會降低萃取效率，萃取前需通過自然風干或加入干燥劑（例如硅藻土等）進行干燥，但不要使用硫酸鈉，在高溫下會凝結。樣品顆粒的表面積越大，萃取的效率越高，萃取前需研磨顆粒粒徑小于0.5 mm，聚合體樣品最好在低溫，例如液態(tài)氮保持低溫狀態(tài)下，通過加入添加劑后進行研磨。在萃取時要加入分散劑，例如顆粒較細的海砂或硅藻土，提高萃取效率。
（2）萃取劑的選擇。合理選擇萃取劑對于有效地萃取目標化合物有著重要的作用。除強酸（鹽酸、硫酸、硝酸）外，有機試劑、水和緩沖溶劑均可用于ASE，根據(jù)相似相溶原理，萃取劑的極性應接近目標化合物。不同極性溶劑的混合物可適用于多類型化合物的萃取。常規(guī)使用的溶劑有：二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。
（3） 技術特點。溶劑被泵入填充有樣品的萃取池，加溫、加壓，數(shù)分鐘后，萃取物從加熱的萃取池中輸送到收集瓶中，經(jīng)凈化、脫水、濃縮處理，供色譜分析用。加速溶劑萃取儀的構成和工作程序如下圖所示（如圖1）。
ASE有機溶劑用量少，10g樣品只需15mL溶劑；快速萃取，完成一次萃取全過程的時間一般需15min；基體影響小，對不同基體可用相同的萃取條件；萃取效率高，選擇性好，已進入美國EPA標準方法，標準方法編號3545；便于方法的開發(fā)和發(fā)展，已成熟的溶劑萃取方法都可用于加速溶劑萃取法的開發(fā)利用；使用方便、安全性好，可達到12個樣品連續(xù)自動萃取，全程自動化。
3.3 適用范圍
ASE可用于底泥等固體物質中酸性、堿性和中性物質的萃取，尤其對水環(huán)境中的有機氯和有機膦農(nóng)藥、氯代除草劑、多氯聯(lián)苯類物質、二惡英、多氯二苯呋喃，總石油烴、柴油和廢油等的萃取十分有效。
