新污染物是指在生产、建设或者其他活动中产生的、由于人类活动而明显存在，但没有法律、法规、标准规定或者规定不健全，危害生命和生态的一切污染物。环境。 目前，国际上对新污染物的分类尚未达成共识，但通常可分为内分泌干扰物（EDCs）、药品和个人护理品（PPCPs）、全氟化合物（PFCs）和溴化阻燃剂（BRPs）。 ）。 、饮用水消毒副产物（DBP）、纳米材料、微塑料等。
新环境污染物分类
内分泌干扰物 (EDC)
是指环境中存在的能够干扰人类或野生动物内分泌系统各方面并引起异常影响的物质，主要包括农药（滴滴涕及其代谢物、莠去津、甲氧基氯、拟除虫菊酯类化合物、氯丹等）、添加剂（食品添加剂、双酚A、邻苯二甲酸盐等塑料制品添加剂）、工业化学品（多氯联苯、二恶英、多环芳烃、三丁基锡、壬基酚、辛基酚、酚红、非离子表面活性剂、阻燃剂等）、重金属（铅、镉、汞等）、动植物来源和合成激素（雌激素和其他类固醇激素、雌内酯、芒柄花素等）。 内分泌干扰干扰体内天然激素的合成、分泌、运输、结合、反应和代谢，具有隐蔽性、时段性、延迟性、跨代性和复杂性的特点。 人类精子密度和数量下降、人类生育能力持续下降、人类生殖系统癌症增加、儿童疾病提前发病等变化，都与人体内分泌系统的发育有关； 同时，内分泌干扰物对海洋腹足动物、鱼类、两栖动物、超过200万种爬行动物、鸟类和哺乳动物造成了潜在危害； 它们受到国际政府组织的广泛关注。
药品和个人护理产品 (PPCP)
物质有5000多种，包括药物、诊断剂、麝香、防晒霜等，大多数具有高极性、易溶于水、挥发性弱。 它们是一种微妙的、潜在的、累积性的环境污染。 事物。 其中，抗生素因其能够对微生物产生选择性压力，使耐药病原菌选择性生存而受到广泛关注。 我国是抗生素生产和使用大国，对环境的危害也巨大：长期接触低浓度抗生素产生选择压力，导致环境中耐药微生物的出现介质如河水和土壤。 同时，耐药微生物可能通过呼吸、食物、饮用水、排泄物、农业灌溉等在环境中传播，从而威胁人类健康。
全氟化合物 (PFC)
它是一种与碳原子相连的所有氢原子都被氟原子取代的化合物。 其代表化合物全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）及其盐类广泛应用于化工、纺织、涂料、皮革、合成洗涤剂、炊具制造、纸质食品包装材料等许多与产品消费密切相关的生产领域到人们的日常生活。 此类化合物一般具有较高的稳定性，能够承受强烈的热、光、化学作用、微生物作用以及高等脊椎动物的代谢作用而不降解，从而产生很强的环境持久性，并且会跟随食物链。 递送在生物有机体中被富集和放大至显着高的浓度。 全氟化合物具有肝毒性、神经毒性、生殖和发育毒性以及内分泌干扰毒性。 它们在人体内的半衰期很长，对人类健康的潜在风险应引起重视。
溴化阻燃剂 (BRP)
主要包括四溴双酚A（TBBP-A）、六溴环十二烷（HBCD）、多溴二苯醚（PBDEs，占60%）三大类，广泛应用于电子、化工、纺织、交通、石油、化工等领域作为挖矿，效果好，短期内难以替代。 多溴二苯醚难溶于水，不易降解，结构稳定，具有亲脂性和疏水性，可通过生物富集过程在生物体内富集，对生态环境危害极大； 同时，它们具有半挥发性和强吸附性。 大气环流传播很长的距离，导致污染扩散到全球各地，现在在地球两极和珠穆朗玛峰上都检测到了这种现象。 多溴二苯醚具有甲状腺毒性和神经毒性，在较低浓度下可导致胎儿发育畸形。
饮用水消毒副产品 (DBP)
它是饮用水消毒过程中，水中的氯或溴与水中的有机物发生化学反应生成的化合物。 许多消毒副产物已被证明具有致畸、致突变和致癌作用。 目前已检测出数百种DBP，其中氯仿的致癌作用已被众多研究人员证实。 研究表明，氯仿主要通过非基因毒性作用诱发动物肿瘤。
微塑料
它们是直径小于5毫米的塑料纤维、颗粒或薄膜。 它们分为两种类型：初级微塑料环境样品分析新方法及其应用，其成品是微塑料颗粒；以及次级微塑料，其是从较大的塑料废物中通过物理、化学和生物过程分解而成的。 其分布区域已遍及地球各个角落。 微塑料会对生物体产生毒性作用，并可能通过食物链传播，威胁人类健康。
新污染物一般具有稳定的化学结构，在环境中不易降解。 它们通过食物链不断丰富，从而对生态系统和人类健康构成严重威胁。 这些人类合成的化学物质可以持久存在于环境中，通过生物食物链积累，对人类健康造成有害影响。 我们称它们为持久性有机污染物（POP）。 它们具有剧毒、持久性、生物累积性、长距离迁移等特点。 通过生物蓄积，当这些物质传递到生物链顶端的人类时，其毒性可放大至7万倍。 进入人体可引起神经行为紊乱、内分泌紊乱、生殖系统和免疫系统损害、发育异常、肿瘤增加等。 。 一般来说，新污染物具有浓度低、监测难度大、种类繁多的特点。
环境介质中典型新型有机污染物分析技术进展
POPs样品前处理技术
POPs的预处理主要包括萃取和纯化。 样品提取技术是样品前处理的第一步，主要针对固体和液体样品。 对于固体或半固体样品，常用的提取方法包括索氏提取、微波辅助提取（MAE）、加速溶剂萃取（ASE）等。传统索氏提取仍然是提取微量POPs最常用的方法。固体样品。 国际标准方法 EU/CENEN-1048（欧盟）、JISK0311（日本）和 USEPA161 均推荐索氏提取。 与索氏提取相比，微波辅助提取和加速溶剂提取技术实现了自动化，大大节省了人力和时间成本。 且所需有机溶剂较少，一般为10-50mL，是一种绿色环保的提取方法。 然而，这两种萃取方法都需要精密且昂贵的仪器，且萃取过程中的温度不宜太高，如高溴化多溴二苯醚(PBDEs)的萃取温度不能超过300℃，否则容易发生脱溴反应。的发生，这将限制其实际应用。 对于液体样品，常用的萃取方法有液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）等，但这两种方法都需要使用大量的有机溶剂，且存在大量的有机溶剂。干扰物质。 例如，当用于提取PBDEs时，多氯联苯（PCBs）、多氯萘（PCNs）和其他含溴化合物会产生许多干扰。 物质存在。 近年来，新的萃取技术不断涌现，如液相微萃取（LPME）、分散液-液微萃取（DLLME）、单滴微萃取（SDME）、中空纤维液相微萃取（HF-LPME）等。 和固化悬浮有机液滴微萃取（SFOME）。
作为液-液萃取的替代方案，这些技术克服了液-液萃取过程费时、费力、需要大量有机溶剂的缺点。 回收率高（可达90%以上），目标物质得到有效提取分离。 它减少了仪器分析过程中的基质效应，是一种快速、简单、高效的提取技术。 但其缺点是为了获得满意的提取结果，需要极其复杂的优化过程。 为了克服固相萃取需要使用大量有机溶剂的缺点，衍生出了一系列不需要有机溶剂或仅需要少量有机溶剂的萃取技术，例如填充吸附微萃取（MEPS）、基质固相分散萃取（MSPD）、磁性固相萃取等。相基质分散萃取（MMSPD）、搅拌棒吸附萃取（SBSE）和固相微萃取（SPME），但这些技术也有存在成本高、易交叉污染等缺点。 样品的纯化过程直接影响分析的准确性和灵敏度。 一般来说，纯化过程主要包括去除待测样品中除目标物质以外的脂质、硫化物以及测量过程中的干扰物质。 一般来说，样品中的脂质通过浓硫酸或凝胶渗透色谱（GPC）去除，而硫化物通常通过在提取过程中添加还原铜或叔丁醇或亚硫酸盐来去除。 进一步的纯化步骤可以通过使用多层复合层析柱或固相萃取柱来解决。 洗脱过程中常用的洗脱溶剂包括弱极性正己烷、丙酮、二氯甲烷、甲苯或它们的混合溶剂。
POPs仪器分析技术
目前，环境介质中POPs的主流检测技术是色谱法。 根据目标物质的性质，常见的检测方法包括气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）、气相色谱-质谱（GC-MS）和高分辨率气相色谱法。 色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）、全二维气相色谱-飞行时间质谱（GC×GC-TOFMS）、液相色谱-质谱（LC-MS）和液相色谱-串联质谱（对于POPs，如多溴二苯醚（PBDEs）、短链氯化石蜡（SCCPs）、全氟化合物（PFCs）等，这些同系物数量众多，结构相似，具有很大的相似性。复杂的组件。 由于分析仪器和标准物质的局限性，给其分离和检测带来很大麻烦。
PPCPs样品前处理技术
PPCPs分析采集的环境样品包括水样、沉积物和水生生物，必须及时进行预处理。 不同的样品前处理步骤并不完全相同。 水样主要进行固相萃取或固相微萃取。 固相萃取法是基于固液分离萃取的原理。 具有有机溶剂用量少、简便快速、分离效率高、重复性好等优点。 已广泛应用于环境介质中新污染物的分析。 固相微萃取技术的主要原理是利用涂有交联二甲基甲硅烷基醚聚合物材料的开放式毛细管柱来捕获分析物。 沉积物样品的处理包括风干、研磨、提取、浓缩、分离、纯化等，而生物样品也需要冷冻干燥。 固体样品的提取一般采用索氏提取、超声波提取和加速溶剂提取。
PPCPs仪器分析技术
PPCPs的残留分析始于20世纪90年代，衍生化气相色谱法是当时最重要的分析方法。 然而，大多数抗生素、激素和神经药物极性强，挥发性低，遇热不稳定。 性质，不适用于 GC-MS 分析。 近年来，HPLC-MS，特别是LC-MS/MS已成为环境介质中PPCPs的主要分析方法。 应用LC-MS分析PPCPs及其代谢物的最大问题是缺乏标准物质和难以获得可检索的数据库。 LC-MS MS/MS已成为主流分析方法。 MS/MS检测器的选择性反应监测模式提高了分析的灵敏度和选择性，使检测限低至ng/L水平。 此外，LC-MS/MS可以同时分析不同结构的PPCP，但分析中最大的问题是基质效应。 在富集和浓缩样品中的目标PPCP时，常常会存在共存的干扰物质。 这些干扰物质会影响仪器的性能。 分析精度、灵敏度和方法检测限导致测量结果不准确。 由于PPCPs种类繁多环境样品分析新方法及其应用，目标物质往往有限，如何从复杂的环境介质中准确识别和定量更多类型的PPCPs是一个主要问题。 自2001年以来，高分辨率质谱在未知物和非目标物的筛选、鉴定和定量方面发挥了重要作用。
DBP前处理技术
DBP 是亲水性物质，注射前必须分离。 采用适当的前处理技术对样品中的干扰物质进行提取、浓缩和去除是准确检测DBPs的前提。 样品浓缩方法包括固相萃取、固相微萃取、液液萃取、吹扫捕集（挥发性DBP）、XAD树脂萃取（大量水）等。
DBP 仪器分析技术
美国EPA发布了一系列关于DBP的标准方法，包括针对三卤甲烷和其他挥发性消毒副产物（例如卤代醛、卤代乙腈和卤化氰（CNX））的EPA502.2、EPA524.2和EPA551.1。 ）、卤代酮、卤代酰胺和卤代硝基甲烷（HNM）等。EPA552.1、EPA552.2和EPA552.3用于卤代乙酸的分析。 三卤甲烷的分析测定大多采用GC-MS或GC-ECD。 卤乙酸的检测方法分为两类：一类是衍生化后的气相色谱分析。 EPA552.1、EPA552.2和EPA552.3均采用该方法。 灵敏度高、准确度好、检出限低。 但衍生化试剂存在对人体有害、操作过程繁琐等缺点，限制了其应用。 另一类是直接进样测定法，应用最广泛的是液相色谱法。 EPA551.1推荐的GC-ECD方法常用于分析卤代乙腈。 饮用水中卤代呋喃酮的浓度很低，通常只有ng/L水平，而且热不稳定，检测困难。 一般采用衍生试剂进行衍生化，然后采用GC-MS进行检测。 我国还制定了一系列DBPs测定的标准方法，并纳入国家标准GB/T5750.10-2006。 如表3所示，GC-ECD或GC-MS用于检测弱极性和挥发性DBPs化合物，而LC-MS/MS用于检测高极性和大分子DBPs化合物。 一些 DBP 化合物不具有挥发性，无法通过 GC-MS 进行测量。 同时，它们在LC上很难分离，因此采用离子色谱法进行分离分析。
总而言之，世界各地的环境介质中不断检测到POPs、PCCPs和DBPs等新型有机污染物。 环境中新型有机污染物的含量水平和时空分布特征一直是研究热点。 它不仅具有理论意义，对于环境污染的根本控制和治理也具有指导意义。 但目前，新型环境污染物的分析检测技术尚不完善，即使现有较为成熟的分析方法也仍有一定的发展空间。 开发更有效、更有针对性的样品纯化方法，结合更准确、灵敏的仪器分析技术，是新型有机污染物环境分析领域的必然趋势。
文章来自仪器信息网
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