高效液相色譜技術在水質檢測中的應用分析

胡錦英

摘 要：隨著我國工業(yè)、農業(yè)、城市不斷發(fā)展，當今水環(huán)境污染問題變得愈加嚴重。高效液相色譜技術在水質檢測中的應用十分廣泛，可以有效檢測水中的有害物質以及有機物，對加強我國水污染防控有著重要意義?；诖耍疚氖紫忍骄扛咝б合嗌V技術相關概念，進而提出該項技術在水質檢測中的應用。

關鍵詞：高效液相色譜；水質檢測；應用；概念

引言

任何生物、植物都離不開水資源，保護水資源就是保護人類賴以生存的環(huán)境。在人類步入工業(yè)時代之后，隨著社會生產力不斷提高，工業(yè)廢水、農業(yè)廢水、城市廢水排放量越來越多，從而造成嚴重的水污染問題。人類進入到21世紀之后，認識到了水污染問題對人類生存的威脅，水污染防治與檢測成為社會上的熱點話題。導致水污染的主要因素有：重金屬污染、微生物污染、農藥殘留等。如果水質不達標會對影響人體健康，并且污染物質多數帶有毒性，致癌物很多。如果不加強水污染的防控工作，會對人體健康造成極大的危害。我國針對水污染也不斷提高生活飲水指標的質量和數量。液相色譜法作為當今水污染檢測的重要手段之一，可以檢測水中的有毒物質和有機物，對提高水質防治工作有著重要意義。

1、高效液相色譜法的相關闡述

1.1 高效液相色譜概述

高效液相色譜的英文簡寫為“HPLC”，是上個世紀70年代所發(fā)展起來的一種分離分析技術。經過了多年發(fā)展，HPLC技術已經成為了國際上發(fā)展最迅速的分離分析技術，在我國工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測等過個領域都有所應用。HPLC儀器系統(tǒng)通常是由進樣系統(tǒng)、高壓輸液系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)、檢測器構成。在實際使用當中，將檢測樣品從進樣裝置當中輸入，流動相會把樣品帶入到色譜柱中分離，在分離之后再進入到檢測器當中，檢測器輸出信號通過數據處理系統(tǒng)進行處理。HPLC中的“三大部件”包括色譜柱、高壓輸液泵、檢測器，其中HPLC分析系統(tǒng)的核心是流動相、固定相、色譜柱。

從本質上來說，HPLC與傳統(tǒng)柱色譜法原理相同。溶質在固定相、流動相間會經過多次交換，并且每種物質在兩相之間的分配系數、吸附能力、親和力、離子交換共同起到了排阻作用，因為排阻差從而實現分離。結合分離機理，可以將HPLC分為液-液分配色譜法、液-固吸附色譜法、離子交換色譜法、空間排阻色譜法。在水質檢測當中多數都是采用液-液分配色譜法、離子交換色譜法。

1.2 HPLC的特點

（1）傳統(tǒng)的氣相色譜不適用于對熱不穩(wěn)定物質和不揮發(fā)性物質，而HPLC可以避免該情況的限制。部分樣品由于無法實現汽化因此不能通過氣相柱，并且熱不穩(wěn)定物質受熱也會發(fā)生分解，也無法應用到氣相色譜法之中。從而導致氣相色譜法的使用范圍受到極大限制。據有關統(tǒng)計，國際上有百萬種有機化合物當中的除20%宜用氣相色譜法分離分析之外，還有大分子化合物、離子型化合物、熱不穩(wěn)定化合物、生物活性化合物內，剩余的80%的有機化合物都可以采用HPLC進行分離分析。

（2）對于無法分離的樣品，采用HPLC可以更加容易實現分離，這是由于流動相會對分離過程造成影響，改善分離控制因素。氣相色譜當中的載體通常不會對分配造成影響。也就是在液相色譜當中有兩個相和樣品分子會產生相互作用（選擇性）。液相色譜由于具備高效能柱填料，且種類較多，這就使得固定相選擇有更大的余地，增加了分離的幾率。

（3）液相色譜的分離溫度非常低，分子之間的相互作用在低溫時更具效果，所以通過降溫的手段能夠強化色譜分離效率。

2、高效液相色譜技術在水質檢測當中的應用

2.1 水中農藥殘余分離分析

雖然農藥對提高農作物產量上有著重要意義。但是農藥使用不當會直接對水造成污染，導致農藥殘余直接/間接的進入到人體內，從而影響人體健康。農藥殘余會存留到人體內，并且排泄十分緩慢，造成人體的慢性中毒、急性病等。這就需要加強水體中農藥的檢測，而HPLC在水中農藥殘余分析中有著極大的作用，特別是對于不容易分解、不容易揮發(fā)、強極性物質分離檢測當中有著極大優(yōu)越性。

有關學者通過尿素、殺蟲劑等進行檢測，并提出了基于LC的多種檢測方法。其中，固相膜萃取-高效液相色譜法在飲用水測定中取得了良好的成效，特別是在氨基甲酸酯類農藥（殘滅威、滅多威、速滅威等）殘留檢測當中。水樣主要是采用C18固相萃取膜真空抽濾方法，采用乙酸乙酯洗脫濾膜，洗脫液通過氮吹、甲醇溶解，通過應用HPLC方法進行測定，其結果顯示氨基甲酸酯類農藥線性范圍在0.05-25mg/L，現行相關系數在0.999以上，檢測出限為0.31-1.25mg/L，水樣當中的氨基甲酸酯類農藥最低檢測濃度為0.005-0.019mg/L，加標回收率控制在69.3-97.3%之間，RSD小于7.5%。該方法在實際使用當中處理速度非常快、實施便捷。

2.2 水中多環(huán)芳烴檢測

由于石油、煤炭、有機高分子化合物不完全燃燒就會產生多環(huán)芳烴，是一種揮發(fā)性碳氫化合物，是當今分布最廣、數量最多的一種致癌物，多環(huán)芳烴類致癌物達到了350種以上（致癌物一共有1000多種）。所以，加強對水中的多環(huán)芳烴的檢測有著重要意義。我國相關標準要求樹種的多環(huán)芳烴的含量低于0.01μg/L。多環(huán)芳烴化合物難以被氣化，但是采用熒光檢測方法又缺乏靈敏度，容易受到無熒光信號的影響。但是多環(huán)芳烴可以在反相色譜柱當中進行分離，所以可以采用HPLC技術。

有關學者采用了紫外-熒光串聯(lián)方法，紫外檢測器主要是采用變波掃描方法，對熒光檢測器進行波長切換，采用流動相梯度洗脫程序等優(yōu)化手段，讓苯并芘相關的多種多環(huán)芳烴組分在40min之內獲取更好的分離效果，并對紫外和熒光檢測條件下進行最大相應定量，各個組分都出現了最低檢出限，為0.0001-0.0013μm/L，方法精密度達到了0.98-10.4%，加標回收率為72.4-112%。在此技術之上，采用熒光-紫外檢測器聯(lián)動HPLC對多環(huán)芳烴進行檢測，最終得出的檢出達到0.001-0.010μg/L，回收率提高到了86.8-104.9%，在多種多環(huán)芳烴當中僅僅使用了20分鐘，相比最初的方法縮短了17分鐘，時間上有很大的優(yōu)勢，所以可以進行大體積水中的多環(huán)芳烴檢測。

2.3 水中酚類化合物分析

酚類化合物是化工、造紙、煉焦等工業(yè)生產污水，并且分類化合物多數應用在消毒劑、殺蟲劑，是一種有毒物質。由于分光光度發(fā)、氣相色譜法在酚類化合物中的檢測結果不精準或過于繁瑣，因此可以采用HPLC分析法。

相關學者采用了7中酚類化合物的試樣進行檢測，通過超高效液相色譜-二極管矩陣檢測器測定手段。小柱富集水樣，應用色譜柱分離，通過0.1%乙酸溶液和甲醇作為流動相，流速控制在0.25ml/min，之后應用PDA檢測器，測定275nm波長和303nm波長，外標法進行定量。最終檢測酚類化合物為0.05-5.0mg/L，濃度呈現為線性關系，相關系數在0.999以上，檢出限為15-25mh/L，回收率在87.2-103.9%，與標準差相比不超過5%，在實際使用中精度高、操作性強，可以對多種酚類化合物進行檢測。

3 結束語

綜上所述，在水質檢測當中，HPLC的應用十分廣泛，是一種高效能、高精度、操作便捷的水質分析方法。在未來，隨著HPLC技術不斷發(fā)展和改進，會客克服現有的缺陷，從而在水質檢測中發(fā)揮更大的價值。

參考文獻

[1]魏順芝.高效液相色譜技術在水質檢測中的應用分析[J].地下水，2017，39（6）：79-80.

[2]劉益片.高效液相色譜技術在水質分析中的應用[J].化工管理，2013（12）：78-79.

[3]李珠蘭，趙振英.高效液相色譜技術及在水質檢測中的應用[J].科技展望，2016，26（32）：89-90.

[4]王俐莉，鄭麗麗.高效液相色譜技術及在水質檢測方面的應用分析[J].商情，2016（33）：888-889.

（作者單位：沈陽科創(chuàng)化學品有限公司）