高效液相色譜在環(huán)境分析中的應(yīng)用

王曄 卞文燕

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，當(dāng)前我國化工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，天然化合物廣泛應(yīng)用在人們的生產(chǎn)與生活中，一定程度上為人們的生活提供了便捷，但也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。高效液相色譜作為分析化學(xué)中重要的分離法之一可對環(huán)境中各物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測與分離，因此被普遍應(yīng)用于環(huán)境分析中?；诖?，本文探析高效液相色譜的特點(diǎn)及工作原理，并闡述其在環(huán)境分析中的作用。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜;環(huán)境分析;應(yīng)用

隨著環(huán)境污染加劇，我國不斷強(qiáng)調(diào)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，并制定了科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等一系列政策文件，從而提升國民的環(huán)保意識。這一背景下環(huán)境污染檢測已成為分析化學(xué)的重要課題之一，而高效液相色譜憑借其高靈敏度、分析速度快等特點(diǎn)成為環(huán)境分析中技術(shù)人員檢測各物質(zhì)含量的重要方法之一。

一、高效液相色譜的相關(guān)概述

高效液相色譜（HPLC）又名高分離度液相色譜，其以液體為流動相，通過高壓輸液系統(tǒng)將混合溶劑、緩沖液等流動相注入含有固定相的色譜柱，以分離溶劑成分，經(jīng)檢測器檢測后分析試樣。作為色譜法的重要組成部分，高效液相色譜法具有高效、高靈敏度、應(yīng)用范圍廣、分析速度快等特點(diǎn)，是各學(xué)科領(lǐng)域?qū)嵤┓蛛x分析工作的重要手段。環(huán)境分析中高效液相色譜法可用來分析和分離多環(huán)芳烴類、酚類、苯胺類等揮發(fā)性低、分子量大、熱穩(wěn)定性差等有機(jī)污染物。

二、高效液相色譜在環(huán)境分析中的應(yīng)用分析

（一）多環(huán)芳烴類化合物

多環(huán)芳烴類（PAHs）化合物是由煤炭、石油等有機(jī)物燃燒不充分產(chǎn)生的，其對環(huán)境的危害較大。當(dāng)前常見的PAHs包括萘、蒽、苊烯、苊、芴、芘、苯并（a）芘等18種，其中苯并（a）芘是首個被發(fā)現(xiàn)具有致癌性的環(huán)境化學(xué)物，其致癌性較強(qiáng)，且廣泛分布在土壤、水資源及大氣中，對人體及生物的健康具有極大威脅。技術(shù)人員在利用高效液相色譜分析此類化合物時發(fā)現(xiàn)UV檢測器和熒光檢測器等都可作為HPLC儀的關(guān)鍵部件，并對PAHs進(jìn)行檢驗(yàn)。其中UV檢測器作為HPLC的通用型檢測器，是一款高靈敏度檢測器，多用于需要UV進(jìn)行低含量雜質(zhì)鑒別與定量的常規(guī)分析。熒光檢測器作為HPLC常用檢測器主要通過紫外線照射色譜餾分，試樣物質(zhì)擁有熒光性能便可立即檢出其組分。該檢測器僅對熒光物質(zhì)有響應(yīng)，主要用于PAHs的痕量分析，環(huán)境分析中也可對酚類化合物等自身不發(fā)熒光但經(jīng)衍生化反應(yīng)發(fā)熒光的物質(zhì)進(jìn)行檢測與分析。

PAHs分析中技術(shù)人員可將UV檢測器和熒光檢測器連接，提升高效液相色譜法的靈敏度和效率。

（二）酚類化合物

酚類化合物普遍存在于自然界內(nèi)，如常見的丁香油等含有大量的丁香酚，二苯醚、茴香醚等酚類化合物常用于制作香料。酚作為化學(xué)毒物用途廣泛，但對環(huán)境的污染也較嚴(yán)重。當(dāng)前我國以將揮發(fā)性酚如苯酚和甲酚等納入環(huán)境監(jiān)測污染指標(biāo)內(nèi)，其中苯酚毒性最大。苯酚和甲酚等揮發(fā)性酚主要來源于煤氣、冶金、玻璃、機(jī)械制造等工業(yè)廢水中，若直接排放此類含酚廢水將對周邊土壤、水源、大氣及食品等造成嚴(yán)重污染，最終危及生物生命安全。

HPLC在對酚類化合物進(jìn)行檢測時可對不發(fā)熒光的酚類進(jìn)行化學(xué)處理，使其變成熒光物質(zhì)，之后在確保不改變化合物組成基礎(chǔ)上利用熒光檢測器對各結(jié)構(gòu)及取代基的化合物進(jìn)行分析與分離，并保證其靈敏度高、重現(xiàn)性強(qiáng)、選擇性優(yōu)。如間硝基酚高效液相色譜分析中技術(shù)人員利用Waters 1525高效液相色譜對化合物進(jìn)行分析，液相色譜柱選用Symmetry C18柱，產(chǎn)品規(guī)格為4.6mm×250mm×5μm，流速控制在 1mL·min-1，進(jìn)樣量為 20μL，波長控制在190—700nm，流動相比例為乙腈/水=60/40[1]。具體高效液相色譜圖如圖1所示：

（三）苯胺類化合物

苯胺類化合物作為橡膠、制藥、染料、油漆和塑料的原料可通過批復(fù)、呼吸道、消化道等途徑進(jìn)入人體，促使體內(nèi)血紅蛋白變?yōu)楦哞F血蛋白，破壞組織細(xì)胞供氧功能，危害人體健康，部分苯胺類化合物甚至具有極強(qiáng)的致癌性。當(dāng)前多數(shù)國家已將苯胺納入環(huán)境監(jiān)測主要項目內(nèi)，我國也已將苯胺類化合物歸為重點(diǎn)污染物，并設(shè)置相應(yīng)的允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)，同時我國生態(tài)環(huán)境部在編制相關(guān)文件及規(guī)定時也多采用HPLC法測定。

（四）鄰苯二甲酸酯類化合物

鄰苯二甲酸酯類化合物多被用于聚氯乙烯材料，包括玩具、清潔劑、指甲油等產(chǎn)品中，其不僅對人體健康存在嚴(yán)重威脅，同時也是生態(tài)環(huán)境中殘留時間最長的有機(jī)化合物之一。當(dāng)前已有23種被認(rèn)為有害并限制使用的鄰苯二甲酸酯，包括鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）、鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）等。通過HPLC在分析DMP時具有靈敏度高、分析快速等特點(diǎn)。實(shí)際分析中技術(shù)人員利用Waters 1525高效液相色譜對化合物進(jìn)行分析，其中液相色譜柱選用腈基柱，流速為1.5mL·min - 1 ，進(jìn)樣量為20μL，波長為224nm，流動相比例為異丙醇/正已烷=1/99[2]。其具體高效液相色譜圖如圖2所示：

三、結(jié)束語

綜上所述，技術(shù)快速發(fā)展背景下我國HPLC技術(shù)不斷進(jìn)步，并被普遍應(yīng)用在環(huán)境分析監(jiān)測中，為學(xué)者分析當(dāng)前生態(tài)環(huán)境中有機(jī)污染物含量提供了技術(shù)支持，進(jìn)一步增強(qiáng)了我國環(huán)境治理力度。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔倩，白秀芝，林惠菊，et al. 水樣中水楊醛肟的液-液萃取-高效液相色譜分析[J].中南大學(xué)學(xué)報（英文版），2018，25（4）.

[2]李莉.高效液相色譜在環(huán)境分析中的應(yīng)用[J].北京農(nóng)業(yè)，2013（9）：117+119.

（作者單位：常州市常瑞環(huán)境檢測有限公司）