“100家實(shí)驗(yàn)室”專題:訪國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室


編者按:持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)是指具有長(zhǎng)期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性的有機(jī)污染物,比如二噁英(Dioxin)、多氯聯(lián)苯(PCBs)和多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)等,并通過各種環(huán)境介質(zhì)能夠長(zhǎng)距離遷移并對(duì)人類健康和環(huán)境具有嚴(yán)重危害。而二噁英作為其中具有非常大潛在毒性的物質(zhì),受到越來越廣泛的關(guān)注。萬分之一甚至億分之一克的二噁英就會(huì)給健康帶來嚴(yán)重危害。
聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)于2001年5月23日通過了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》(以下簡(jiǎn)稱《斯德哥爾摩公約》),旨在減少或消除POPs的排放,保護(hù)人類健康和環(huán)境免受其危害。2004年,中國(guó)正式加入《斯德哥爾摩公約》,迎接更多POPs研究工作的挑戰(zhàn)。基于以上大環(huán)境背景,國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立,并于2008年通過驗(yàn)收。
為廣泛征求用戶的意見和需求,了解中國(guó)科學(xué)儀器市場(chǎng)的實(shí)際情況和儀器應(yīng)用情況,儀器信息網(wǎng)自2008年6月1日開始,對(duì)不同行業(yè)有代表性的“100家實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)行走訪參觀。日前,儀器信息網(wǎng)工作人員參觀訪問了本次活動(dòng)的第三十二站:國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
目前,國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任黃業(yè)茹研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)由18名科研人員組成,具有上等職稱以上10人(研究員4人),其中博士7人,碩士6人。實(shí)驗(yàn)室設(shè)立學(xué)術(shù)委員會(huì),魏復(fù)盛院士擔(dān)任國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首屆學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。
二噁英研究室劉愛民主任接待了儀器信息網(wǎng)到訪人員。首先劉主任介紹到:“我們實(shí)驗(yàn)室是以二噁英類持久性有機(jī)污染物POPs為主要研究對(duì)象,借助現(xiàn)代分析技術(shù)和手段,致力于建立環(huán)境二噁英類污染防治信息庫(kù)和服務(wù)平臺(tái),為我國(guó)環(huán)境二噁英類污染防治與管理提供技術(shù)支撐及政策建議以及為履行《斯德哥爾摩公約》提供技術(shù)支持。”
參觀國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
據(jù)劉主任介紹,實(shí)驗(yàn)室先后承擔(dān)了國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目、環(huán)境保護(hù)部科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目、科技部基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)研究項(xiàng)目、科技部重點(diǎn)新技術(shù)新方法科研項(xiàng)目、中日技術(shù)合作項(xiàng)目、國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)等多項(xiàng)重大科研課題,參與并完成多項(xiàng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)調(diào)查項(xiàng)目,如國(guó)內(nèi)持久性有機(jī)污染物(POPs)調(diào)查、國(guó)內(nèi)土壤污染現(xiàn)狀調(diào)查及污染防治項(xiàng)目等。與此同時(shí),實(shí)驗(yàn)室建立了嚴(yán)格的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制(QA/QC)體系,通過了中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAL)的計(jì)量認(rèn)證/實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審。值得一提的是,重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在多次國(guó)際二噁英實(shí)驗(yàn)室間能力驗(yàn)證和比對(duì)實(shí)驗(yàn)中取得優(yōu)異成績(jī),分析測(cè)試技術(shù)已達(dá)到國(guó)際同類實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)水平。
劉主任強(qiáng)調(diào):“如果要建立一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的二噁英檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室需要很大投入,僅硬件方面就需要兩千萬元以上(包括分析儀器、內(nèi)部裝修)。我們實(shí)驗(yàn)室以向環(huán)境保護(hù)部提供管理技術(shù)支撐為中心,同時(shí)面向社會(huì)提供技術(shù)服務(wù),能夠完成過頂排放源廢氣、環(huán)境空氣、水體、土壤、沉積物、飛灰等環(huán)境介質(zhì)的二噁英類分析。”
為了適應(yīng)二噁英痕量分析檢測(cè)的需要,實(shí)驗(yàn)室布局合理,設(shè)計(jì)非常嚴(yán)格,值得借鑒。該實(shí)驗(yàn)室按功能分為開放實(shí)驗(yàn)區(qū)和超凈實(shí)驗(yàn)區(qū)兩部分,分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)樣品的保存、處理和儀器分析,標(biāo)準(zhǔn)樣品的保存和使用,有毒廢物的保管和處置等功能。
開放實(shí)驗(yàn)區(qū):主要從事除二噁英類以外的其他持久性有機(jī)污染物(POPs)的分析,由樣品前處理室、儀器分析室組成。
超凈實(shí)驗(yàn)區(qū):主要從事二噁英類的分析,由高濃度樣品前處理室、低濃度樣品前處理室、儀器分析室、標(biāo)準(zhǔn)樣品室、廢物貯存室、器皿清洗室組成,總面積達(dá)200平方米,處于全封閉負(fù)壓工作狀態(tài),在出入口處設(shè)兩級(jí)緩沖間。
低濃度樣品前處理室
高濃度樣品前處理室
“二噁英檢測(cè)不允許失敗,由于二噁英在樣品中含量非常低,一次采樣過程也很困難,所以二噁英檢測(cè)條件非常苛刻,對(duì)實(shí)驗(yàn)室提出了極高的要求。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是在壓強(qiáng)小于室外環(huán)境的超凈間內(nèi)完成的,因?yàn)槎f英分析是一個(gè)超痕量分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)室空白背景的要求也就非常高。”
作為環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)**家開展環(huán)境介質(zhì)中二噁英類監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室專門設(shè)立了超凈實(shí)驗(yàn)區(qū),配備獨(dú)立的全新風(fēng)空調(diào)及排送風(fēng)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部溫度、濕度、負(fù)壓、換氣頻率等技術(shù)參數(shù)的控制,并設(shè)有監(jiān)控室對(duì)超凈實(shí)驗(yàn)區(qū)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外,自然風(fēng)經(jīng)初、中、高效三級(jí)過濾后進(jìn)入超凈實(shí)驗(yàn)區(qū),以保證實(shí)驗(yàn)區(qū)的高潔凈度,實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)部的空氣經(jīng)活性炭吸附處理后排入大氣,避免造成二次污染。
“此外,二噁英檢測(cè)的主要工作還是‘樣品前處理’,所以實(shí)驗(yàn)室按樣品中二噁英含量濃度高低配備了兩個(gè)樣品前處理實(shí)驗(yàn)室。樣品前處理室主要是采用玻璃儀器(大部分是國(guó)產(chǎn)品牌),而試劑耗材還是以進(jìn)口為主,但是逐漸會(huì)傾向于國(guó)產(chǎn)化試劑、溶劑,比如常用到的二氯甲烷、丙酮,這樣就可以有效降低檢測(cè)成本,從而使得檢測(cè)費(fèi)用下降兩到三成。”
那么“二噁英痕量分析檢測(cè)”都會(huì)裝備哪些“利器”呢?走進(jìn)該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,各種先進(jìn)的分析儀器設(shè)備映入眼簾,如:高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀(HRGC-HRMS)、氣相色譜-低分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-LRMS)、頂空氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、凝膠滲透色譜儀(GPC)、樣品自動(dòng)凈化裝置(FMS)、快速溶劑萃取儀(ASE)、自動(dòng)索氏提取儀、廢氣及環(huán)境空氣二噁英類采樣裝置等。

高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 6890N-Waters Micromass AutoSpec Ultimate NT)
儀器說明:目前,由于二噁英類物質(zhì)分子量差別很小、含量非常低、基體復(fù)雜等,二噁英檢測(cè)要求分辨率達(dá)到一萬以上,通常采用高分辨氣相色譜/高分辨質(zhì)譜(HRGC/HRMS)進(jìn)行測(cè)定。

BUCHI旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀
快速溶劑萃取儀
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀
二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在環(huán)境保護(hù)部的統(tǒng)一部署和協(xié)調(diào)下,先后參與完成多項(xiàng)國(guó)內(nèi)環(huán)境污染狀況調(diào)查工作,為政府部門掌握我國(guó)環(huán)境污染現(xiàn)狀做了大量基礎(chǔ)性工作。在環(huán)境持久性有機(jī)污染物(POPs)的監(jiān)測(cè)、分析與監(jiān)督管理方面,重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室充分發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)完成多項(xiàng)相關(guān)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制(修)訂工作,并致力于開發(fā)新型快速分析方法。據(jù)實(shí)驗(yàn)室工作人員介紹,“目前,我國(guó)二噁英檢測(cè)水平已達(dá)到國(guó)際水平,而在標(biāo)準(zhǔn)方法的制定方面還有待進(jìn)一步完善。”
國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制(修)訂相關(guān)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
已制訂并出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)
《危險(xiǎn)廢物(含醫(yī)療廢物)焚燒處置設(shè)施二噁英排放監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T365-2007
《水質(zhì)二噁英類的測(cè)定 同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》HJ77.1-2008
《環(huán)境空氣和廢氣二噁英類的測(cè)定 同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》HJ77.2-2008
《固體廢物二噁英類的測(cè)定 同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》HJ77.3-2008
《土壤和沉積物二噁英類的測(cè)定 同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》HJ77.4-2008
《銷毀日本遺棄在華化學(xué)武器空氣中二噁英類的測(cè)定同位素稀釋高分辨毛細(xì)管氣相色譜/高分辨質(zhì)譜法》HJ/T215-2005;
《銷毀日本遺棄在華化學(xué)武器廢氣中二噁英類的測(cè)定同位素稀釋高分辨毛細(xì)管氣相色譜/高分辨質(zhì)譜法》HJ/T124-2003;
正在制(修)訂的標(biāo)準(zhǔn)
《水質(zhì) 釩的測(cè)定 石墨爐原子吸收分光光度法》
《水質(zhì) 肼的測(cè)定 對(duì)二甲氨基苯甲醛分光光度法》
《水質(zhì) 甲基肼的測(cè)定 對(duì)二甲氨基苯甲醛分光光度法》
《空氣質(zhì)量 氮氧化物的測(cè)定》
《大氣飄塵濃度測(cè)定方法》
《空氣質(zhì)量 飄塵中苯并[a]芘的測(cè)定乙酰化濾紙層析熒光光度法》
《水質(zhì) 烷基汞的測(cè)定 氣相色譜法》
《環(huán)境 甲基汞的測(cè)定 氣相色譜法》
附錄:國(guó)家環(huán)境保護(hù)二噁英污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
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