液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

沈思捷，殷 文

（連云港市質(zhì)量技術(shù)綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心，江蘇 連云港 222000）

目前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，隨之暴露出的環(huán)境污染問(wèn)題卻越發(fā)嚴(yán)重。如何通過(guò)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展，成為目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)亟待解決的重點(diǎn)問(wèn)題。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)作為一種高效新型檢測(cè)技術(shù)，在水質(zhì)檢測(cè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。所以，需要加強(qiáng)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用，使其成為環(huán)境監(jiān)測(cè)手段的一把利刃。

1 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)及其在水質(zhì)檢測(cè)中的優(yōu)點(diǎn)

1.1 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，即液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，主要是將液相色譜作為分離系統(tǒng)，質(zhì)譜作為檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)對(duì)象在質(zhì)譜部分和流動(dòng)相分離，經(jīng)過(guò)離子化之后，通過(guò)質(zhì)譜的質(zhì)量分析器，將離子碎片按質(zhì)量數(shù)分離開(kāi)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)儀器得出質(zhì)譜圖。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是將色譜、質(zhì)譜兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，也就是將色譜高分離能力與質(zhì)譜高靈敏性等優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性?；谝嘿|(zhì)聯(lián)用技術(shù)是融合了液相與質(zhì)譜技術(shù)的一種綜合檢測(cè)技術(shù)，因而同時(shí)具備了液相與質(zhì)譜技術(shù)優(yōu)勢(shì)。高效液相色譜運(yùn)用于不易揮發(fā)物質(zhì)的分析，而氣相色譜只能進(jìn)行20%左右有機(jī)物的分析，化合物的穩(wěn)定性直接影響著分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，大部分有機(jī)物仍需要使用高效液相色譜法來(lái)分析[1]。

質(zhì)譜儀是目前靈敏度最強(qiáng)的一種檢測(cè)器，檢測(cè)準(zhǔn)確性高，是色譜技術(shù)中最理想的檢測(cè)器。質(zhì)譜儀最核心部分是離子源、質(zhì)量分析器，針對(duì)那些小型臺(tái)式質(zhì)譜儀來(lái)說(shuō)，質(zhì)量分析器主要可分為磁質(zhì)譜、四級(jí)桿質(zhì)譜、離子肼質(zhì)譜等幾種類型。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展一直都受到接口技術(shù)的限制，高流量的液相色譜與高真空的質(zhì)譜之間的矛盾，直到電噴技術(shù)等逐漸完善后才得到有效解決，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展。液質(zhì)聯(lián)用是由色譜將需要檢測(cè)的復(fù)雜物質(zhì)分離開(kāi)，再利用質(zhì)譜檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，得出分離化合物的相關(guān)信息，對(duì)水中污染物的檢測(cè)有著至關(guān)重要的作用[2]。

1.2 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的優(yōu)點(diǎn)

我國(guó)水質(zhì)檢測(cè)的方法有氣相色譜法、液相色譜法等，但相比于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)而言，上述幾種方式都存在很多不足，難以達(dá)到水質(zhì)檢測(cè)的要求。而液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)上述幾種檢測(cè)方式的不足，具備如下優(yōu)勢(shì)。一是使色譜流出物定向問(wèn)題得到了有效解決，能夠獲得更為準(zhǔn)確的色譜圖，工作人員可以系統(tǒng)、有效地分析質(zhì)譜圖，并得出準(zhǔn)確結(jié)論；二是液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)靈活性較高，水質(zhì)污染檢測(cè)結(jié)果更加可靠；三是在檢測(cè)過(guò)程中，工作人員可借助該項(xiàng)技術(shù)的特征優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行分組檢測(cè)，大大提高檢測(cè)效率，檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確；四是分析范圍廣，幾乎能檢測(cè)出水中所有的化合物，有效解決了不穩(wěn)定化合物檢測(cè)分析困難的問(wèn)題；五是該項(xiàng)技術(shù)具備很強(qiáng)的分離能力，即便分析的混合物沒(méi)有在色譜上全部分離，也可借助特征離子優(yōu)勢(shì)分組檢測(cè)從而對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性定量[3]。

2 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

本文主要從農(nóng)業(yè)檢測(cè)、抗生素檢測(cè)、水體中各污染物檢測(cè)三方面內(nèi)容對(duì)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用情況進(jìn)行闡述。

2.1 對(duì)農(nóng)藥的檢測(cè)

農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中大面積噴施農(nóng)藥會(huì)對(duì)水體造成污染，部分地區(qū)地下水污染嚴(yán)重。殺蟲劑作為最廣泛使用的一種農(nóng)藥，也是引發(fā)水體污染的罪魁禍?zhǔn)?。除了殺蟲劑外，除草劑對(duì)水體造成的污染也十分嚴(yán)重。人們?nèi)缛粽`飲被污染的水源后，極易患上各種疾病。要有效解決這些問(wèn)題，就需要行之有效的檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)水體中的農(nóng)藥成分。水體農(nóng)藥檢測(cè)主要手段是高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[4]。該種檢測(cè)方式的基本原理借助高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用，把醋酸銨等化學(xué)液體加入水中，對(duì)水體中的農(nóng)藥成分進(jìn)行檢測(cè)，得出有關(guān)人們常使用農(nóng)藥的線性方程及有關(guān)系數(shù)。通常來(lái)說(shuō)，若是線性系數(shù)能夠控制在0.999 1～0.999 8范圍內(nèi)，則表示線性關(guān)系較好。具體操作時(shí)，必須要連續(xù)進(jìn)行六次滴液操作。若是誤差值控制在5%以內(nèi)，則表示數(shù)值的可靠性高；若是檢測(cè)限度都小于25 ng/L，且回歸率控制在74.9%～99.5%，偏差率保持在4.8%～12.2%內(nèi)，則表示檢測(cè)精度高。

2.2 對(duì)抗生素的檢測(cè)

這里所說(shuō)的對(duì)抗生素的檢測(cè)，是針對(duì)家禽飼養(yǎng)情況來(lái)說(shuō)的，它不僅能夠保障家禽健康生長(zhǎng)，還能有效控制抗生素的應(yīng)用。在具體飼養(yǎng)時(shí)，有些養(yǎng)殖人員為了自身能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，減少管理成本投入，會(huì)向家禽體內(nèi)注入過(guò)量的抗生素。家禽將這些抗生素通過(guò)糞便排泄出去后，會(huì)污染周圍的環(huán)境和水體。目前，抗生素主要有四環(huán)素類、氯霉素等，而這些對(duì)人體都有嚴(yán)重危害。重視抗生素檢測(cè)，加大抗生素檢測(cè)力度，有利于保護(hù)人體健康和生態(tài)環(huán)境。從抗生素檢測(cè)的具體情況看，必須要使用靈活性非常高的檢測(cè)方式來(lái)完成。液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法靈活性非常強(qiáng)，能夠不受外界環(huán)境因素的影響，檢測(cè)準(zhǔn)確性高。在使用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)海水中氯霉素含量進(jìn)行檢測(cè)研究時(shí)，張菊敏等人使用50%的甲醇完成液相色譜定量，確定了線性檢測(cè)范圍，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的。經(jīng)檢測(cè)分析，最后得到的集中抗生素濃度在100 ng/L、25 ng/L時(shí)的回收率是72.8%～110.0%、56.5%～116.0%[5]。

2.3 赤潮毒素分析檢測(cè)

近年來(lái)，環(huán)境污染問(wèn)題十分嚴(yán)重，我國(guó)很多海域都發(fā)生了赤潮，有毒、有害藻類物質(zhì)所產(chǎn)生的毒素導(dǎo)致海洋生物大面積死亡，同時(shí)，這些毒素還能夠經(jīng)過(guò)食物鏈傳遞的方式在魚、蝦等生物體內(nèi)富集，當(dāng)人們食用這類海產(chǎn)品后，會(huì)引發(fā)眾多的疾病[6]。目前，出現(xiàn)比較多的藻毒素有麻痹性、腹瀉性等各種類型的貝毒。有關(guān)研究表明，人們對(duì)腹瀉性貝毒類型比較了解，對(duì)其研究比較多。由于貝毒素在各類水產(chǎn)品中含量低，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的靈敏度要求高，所以液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于赤潮毒素檢測(cè)占有極大的優(yōu)勢(shì)。而關(guān)于神經(jīng)性貝毒，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采取生物檢測(cè)方式進(jìn)行毒素檢測(cè)的比較多，但隨著液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展，其現(xiàn)也逐漸運(yùn)用到這類毒素檢測(cè)分析中[7]。

2.4 對(duì)水中酚類化合物的分析

現(xiàn)在，工業(yè)活動(dòng)十分頻繁，其產(chǎn)生的大量污染物對(duì)水源造成了污染。以化工業(yè)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的污水非常大，其中，酚類化合物占有很大的比重，這類污染物在飲用水及天然水中廣泛存在。如果用氯水來(lái)消毒，水體中的天然有機(jī)物會(huì)生成很多的鹵代酚物質(zhì)，使水體產(chǎn)生特殊氣味，若是采取常規(guī)方式對(duì)水進(jìn)行處理，難以將這些物質(zhì)去除，人體在長(zhǎng)時(shí)間飲水這種水后，會(huì)出現(xiàn)頭昏腦漲、出疹等癥狀，而在對(duì)水中酚類化合物進(jìn)行分析中，使用氣相色譜、液相色譜方法能夠很好地除去水中的酚類化合物。但是，氣相色譜與液相色譜方法相比，前者操作起來(lái)比較煩瑣，實(shí)用性不強(qiáng)[8]。

2.5 水中多環(huán)芳烴的檢測(cè)

多環(huán)芳烴不易汽化，是一種廣泛存在于自然界中的有機(jī)物質(zhì)，其中很多的化合物都具有很強(qiáng)的致癌作用，人體一旦飲用含有多環(huán)芳烴的水，就會(huì)患上各種疾病，因而需要采用有效手段對(duì)水中的多環(huán)芳烴進(jìn)行檢測(cè)。利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)能夠?qū)λ畼又械亩喹h(huán)芳烴進(jìn)行定性分析與歸類，并對(duì)有機(jī)污染物的來(lái)源進(jìn)行分析。

在對(duì)樣品進(jìn)行分析前，需要用標(biāo)準(zhǔn)檢查液來(lái)調(diào)和色質(zhì)聯(lián)機(jī)的性能，指導(dǎo)生成調(diào)和報(bào)告達(dá)到要求，即儀器性能達(dá)標(biāo)。在具體檢測(cè)時(shí)，對(duì)溫度有一定的要求：色譜，柱溫應(yīng)該采取2步程序升溫60℃保持0.5 h，以30℃/min升溫速度升到160℃，進(jìn)樣口溫度為290℃，不分流，柱流速度是1.2 mL/min；質(zhì)譜，EI電離方式，電離能是70 eV，檢測(cè)器溫度是280℃，全掃描。嚴(yán)格按照氣相色譜——質(zhì)譜的這些條件，采用SCAN方來(lái)掃描多環(huán)芳烴，得到總離子流圖。再依據(jù)各多環(huán)芳烴的保留時(shí)間及質(zhì)譜圖，將各有待檢測(cè)化合物確定下來(lái)，最后選擇離子檢測(cè)方式進(jìn)行檢測(cè)[9]。

2.6 對(duì)其他污染物的檢測(cè)

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)除了能夠用于農(nóng)藥、抗生素的檢測(cè)外，還可以運(yùn)用于其他水質(zhì)污染檢測(cè)，如染料、樹脂等工業(yè)產(chǎn)品分解物的檢測(cè)，并取得了非常理想的效果。從各國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的具體情況看，美國(guó)使用這一技術(shù)進(jìn)行水中高氯酸鹽的檢測(cè)、研究并取得了有效成果；西班牙也使用這一技術(shù)對(duì)海底淤泥中的表面活性劑進(jìn)行了檢測(cè)；我國(guó)有關(guān)專家、學(xué)者構(gòu)建了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定法，該種檢測(cè)方法能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)中水中的污染物，如痕量雙酚A等。在對(duì)水中的鄰苯二甲酸丁酯和痕量雙酚A進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用乙腈:水=9:1的配比完成水體檢測(cè)[8-10]。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)具備高效、快速、準(zhǔn)確性高等優(yōu)勢(shì)，可以有效運(yùn)用于水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，在水中農(nóng)藥、抗生素、赤潮毒素、酚類化合物、多環(huán)芳烴及其他污染物分析檢測(cè)中發(fā)揮著非常重要的作用。利用該項(xiàng)檢測(cè)手段監(jiān)測(cè)水體質(zhì)量，能有效降低水質(zhì)污染給人體及周圍環(huán)境造成的危害。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)發(fā)展前景十分廣闊，人們要重視并推廣該項(xiàng)技術(shù)，不斷提高我國(guó)水質(zhì)檢測(cè)質(zhì)量和水平，從而推動(dòng)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。