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环境分析化学发展趋势（二）
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四、联用技术 联用技术是目前分析化学中的热点，在环境分析中由于样品的复杂性，测量难度大，对信息的要求又高，用一种仪器的单项技术很难解决。GC/MS在环境分析化学、特别是在环境有机分析中应用的成功经验已不必赘述，其中尤以四级质谱的引入再结合微型计算机系统的检索，使其在美国环保局系统中的常规检测费用可与GC相比，有时甚至低于后者。MS本身的发展，开拓了这类联机的应用范围，而GC与元素分析仪器的联用使其威力引伸到无机物或金属有机物等的分析。用HPLC替代联机中的GC虽然有溶剂去除的难题，但对与FT-IR，NMR等的联用尚有方便之处，另外结合热喷射、电喷雾、软电离离子化等接口技术，不但解决了LC/MS联用的主要障碍，使分析的对象可扩展至挥发性低的化合物，而且使SFC，IC等与MS的联用也获得成功，表-3示出环境分析中的若干联用技术，从中可以看到联用技术及其组合方式正在迅速增加。 三联与四联仪器系统乃至多机一体化等的出现是当前环境分析化学、环境分析仪器发展的新动向。另外，如进样流动注射(FIA)等技术的引入也将使环境样品分析自动化、快速化等达到新的高度。 表-3 环境分析化学中的联用技术 联用技术 应用举例 GC-AAS 石油中乙基铅化合物，络合物，鱼中汞化合物 GC-AES(原子发射光谱) 有机锡化合物，甲硅烷化醇类 GC-MES(微波等离子体发射光谱) 元素选择性检测 GC-AFS(原子荧光光谱) 四乙基铅 GC-ICP-AES(DCP,MIP) 烷基铅，有机硅（Mn，Hg，Cr） GC-MS 普遍应用（挥发性、半挥发性化合物，衍生物） GC-FTIR 柴油机尾气颗粒物中硝基多环芳烃 GC-MS-FTIR GX-TEA 亚硝胺 HPLC-AAS 四烷基铅，有机锡 HPLC-ICP-AES VB12中CO，蛋白质中金属，Fe，As，Hg，Cu；螯合物状态分析，同位素稀释 HPLC-ICP/MS;HPLC-FTIR;HPLC-TEA HPLC-MS Thermospray,Particle Beam/MAGIC HPLC-NMR 10-4g，多组分电喷雾中半挥发性及非挥发性物质 HPLC-FTIR/MS MS/MS(可与GC或HPLC联用) 10-11-10-12g(PCDD,PCDF) SFC-FID,UV等 偶氮、蒽醌、苯胺类染料，PAH SFC-MS,FTIR或NMR 农药等 IC-ICP 1-100×10-9级地表水 ICP-MS 0.1-10×10-9级（检测下限可达0.01）海洋生物中Al，Mn，Cu,Ni,Co,Zn,Sn,Cd,Ba,La,Ce,Th,U GC-QSIL-FPD(气相色谱表面发射火焰光度检测) 水中有机锡、铅、汞、锗、硒等形态分析以及生物样品等，灵敏度达0.7-2.3pg（检出限）有机锡 在无机物的分析方面，IC与检测仪器的联用，尤其是各种进样方式的ICP与MS的联用在痕量元素分析中已成为重要的分析技术前沿。由于后者的高灵敏度(检出限达l0—60pg／mL)、高选择性、线性范围宽，以及多种元素的同时测定，和可进行在线分析等已使USEPA将ICP-MS列为可行的常规分析手段。 五、与生物学科的结合的环境分析化学 1、生物试验指导的分离分析 生物试验指导的分离分析发展于80年代初，是有机污染物分析的重要发展方向之一。目前环境样品中的致癌、致畸变、致突变性成份是人们主要关心的对象，由于医学还不能完全控制和治愈严重威胁人类生命的癌症，而流行病学又指出，人类70％—90％的癌症是由于环境中的致癌物所引起，短期生物试验的发展(如Ames试验)提供了在短期内初步评价研究对象三致特性的可能，且费用较为低廉，灵敏度高，选择性好，结合化学分离和鉴定，就有可能从复杂的环境试样中有效地筛选出活性组分，获得新的结果，环境中潜在致癌物硝基多环芳烃的发现即是一例。较近的研究表明大气飘尘中不但存在硝基多环芳烃，而且有羟基硝基多环芳烃，后者的致突变性有时比前者为高。在气体研究中也得到相应的结果，这些结果促进了环境污染活性的研究。生物指导的活性发现是生物学科与分析学科结合的产物，它将在环境科学研究中发挥更大的作用。 2、新的分析方法——生物监测：免疫分析 常规的环境分析有时对大批复杂试样不能及时迅速报出结果，在这方面某些生物监测方法却能起到很好的作用。免疫试验就是一个很好的例子，后者近几年在环境方面的应用有很大的成就，并已在区域性环境质量评价中得到应用。免疫试验优点很多：价格便宜，灵敏度高(如1ng)，前处理方法简便。有利于大量监测某种确定的对象，还有可能进行实时分析，因此前景诱人。在《分析化学前沿》有关环境分析若干进展中已报道免疫分析在农药、致癌物、甚至DNA加合物方面试验的一些数据。由此得知其灵敏度甚高。美国EPA，AOAC，IUPAC已组织过多次专业会议，今后有希望在环境监测中得到更多应用。 此外，各种类型的生物传感器和生物标记物的开发与应用亦将有广泛的前途。 |
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