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水環境中的有機污染物進行監測是我國環境監測領域的重要部分，所得的監測分析結果可為水環境污染的治理與水質改善提供依據。今天咱們就對水環境中有機污染物的監測展開來分析，希望能對做環境監測的小伙伴有所幫助。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。如果水環境遭到有機物污染，則會對利用造成影響。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別。其中，天然有機物是自然循環的代謝產物，比較常見的有藻類、木質素以及腐殖質等。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活動及人類的日常生活進入水環境中，從而對河流水系、地下水造成污染。水環境有機污染物的主要來源為工業生產過程中排放的廢水、生活污水、農藥殘留等。有機污染物進入水體，不但會對水環境造成污染，而且會對自然生態環境的平衡造成嚴重破壞。水環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境，導致水環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超過2500種，其中具有代表性的有以下幾類：多環芳烴類、多氯聯苯類、鄰苯二甲酸酯類、酚類、醚類以及農藥等。在水環境中，絕大多數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，由此會對整個生態環境和人體健康帶來危害。因此，有必要對水環境中的有機污染物進行監測，為水環境的治理和改善提供依據。目前，在水環境有機污染物的監測中，較為常用的方法有氣相色譜質譜法、液相色譜質譜法等。氣相色譜質譜法簡稱GC-MS，是氣相色譜法與質譜法聯用的一種方法，氣相色譜質譜聯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，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。氣相色譜質譜聯用儀具有如下特點：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，該方法在環境保護等領域得到廣泛應用。液相色譜質譜法簡稱LC-MS，其以液相色譜對樣品進行分離，并以質譜對分離后的樣品進行檢測，液相色譜質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，經相應接口導入質譜儀內，通過電子轟擊離子源后，會生成具有一定質荷比的碎片離子，這些碎片離子可由質量分析器分離后進行檢測，然后利用計算機系統處理所得的檢測結果，便可得到樣品中單一組分的質譜圖，據此可對該組分的結構進行鑒定。液相色譜質譜法具有如下優點：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，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。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，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出放射狀，整個流域內的水網密度相對較大，相關資料顯示，萬山湖的主要水源為索須河。萬山湖流域內的自然生態環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、農業、旅游業等產業快速發展，各類水利工程興建也產生一定的副作用，使得萬山湖受到一定程度的污染，富營養化趨勢較為明顯，由此對當地居民的飲用水安全造成影響。相關監測結果表明，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《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)的要求，氨氮是主要的超標指標。調查發現，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。導致萬山湖水環境污染的主要原因如下。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。萬山湖流域內的產業結構較為復雜，以工業企業居多，工業廢水排放量較大，對湖泊水質造成一定的影響。除工業廢水之外，還有大量的生活污水排入湖中。不僅如此，農業生產中，化肥和農藥的施用量逐年增大，未被吸收和降解的農藥、化肥隨地表徑流進入湖中，進一步加劇了水環境的污染。針對萬山湖中的有機污染物和水生生物體內的多環芳烴，比照著運用GC-MS進行定量監測，并對監測過程中得到的信息進行分析，為該湖泊水環境的污染防治提供依據。(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;揮發性和半揮發性水樣直接從湖面0.5m以下進行采集。其中，揮發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和5條污染較為嚴重河流的入湖區。(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譜聯用儀、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，然后向漏斗內加入氯化鈉30g，經充分溶解之后，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，加入正已烷繼續進行濃縮，定容至1.0mL后，使用氣相色譜質譜聯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譜聯用儀對樣品進行分析。首先，在對樣品進行GC-MS分析監測的過程中，需要對具體的分析條件進行確定。其中，揮發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，通過氮氣進行吹掃，時間為10min。使用氣相色譜質譜聯用儀進行分析監測前，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，對揮發性和半揮發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譜的響應值曲線，如圖1和圖2所示。最后，對經過預處理的樣品進行GC-MS分析，由此可得到樣品的質譜圖，這樣便可得到最終的測定結果。在本次監測中，樣本中揮發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#監測點樣本的檢出濃度最高，該監測點為索須河入湖區，苯系物的主要成分為甲苯和二甲苯;樣本半揮發性有機污染物中，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，各個監測點均存在不同程度的有機物污染。在6個監測點的樣本中，均檢出多環芳烴，總量為32.2～146.9ng/L。監測區域內多環芳烴的總量分布情況如圖3所示。由圖3可以看出，2#測點的多環芳烴最高，該監測點為索須河入湖區，萘和菲是水體中多環芳烴的主要污染物。通過本次監測可以認為，該湖泊的有機污染物以苯系物和多環芳烴為主，主要污染來源為索須河。經調查后得知，該入湖河流的沿線有多家工業企業，排放的工業廢水對河流造成污染，河水流入湖泊，對湖泊造成污染。水資源作為人類生存中不可或缺的物質基礎之一，其重要性不言而喻。如果水環境遭受有機物污染，將會對水質造成嚴重影響。為此，有必要對水環境中的有機污染物進行監測，依據監測結果，采取有效的治理措施，借此來改善水環境，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，通過監測點的設置和現場采樣，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，期望能夠對污染整治有所幫助。
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