高效液相色譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐及發(fā)展思考

曾曉玲 何姝 王志苗

摘 要：高效液相色譜法是水質(zhì)檢測(cè)中一種非常有效的方法，將其應(yīng)用到水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水環(huán)境的異常狀況，為水環(huán)境治理提供可靠依據(jù)。本文從高效液相色譜法的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，通過(guò)實(shí)例分析的方式，對(duì)高效液相色譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的時(shí)間應(yīng)用進(jìn)行了分析，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了探討，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員的工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜儀；水環(huán)境監(jiān)測(cè)；實(shí)踐；發(fā)展

工業(yè)化進(jìn)程的加快不僅促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也帶來(lái)了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，尤其是水環(huán)境污染，更是令原本就異常緊缺的水資源變得更加捉襟見肘。為了對(duì)水環(huán)境污染問題進(jìn)行有效治理，有關(guān)部門需要切實(shí)做好水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，采取有效的監(jiān)測(cè)方法來(lái)保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的有效性。將高效液相色譜儀應(yīng)用到水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，有著良好的可行性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水環(huán)境中污染物狀況的合理評(píng)價(jià)，切實(shí)保證水環(huán)境安全。

1 高效液相色譜法概述

高效液相色譜法（HPLC）也稱近代柱色譜、高分離度液相色譜等，屬于色譜法的一個(gè)分支，其基本原理，是將液體作為流動(dòng)相，配合相應(yīng)的高壓輸液系統(tǒng)，將極性不同的單一溶劑或者依照不同比例混合后的溶劑泵入到固定相色譜柱，在柱內(nèi)完成各種成分的分離工作，然后利用相應(yīng)的檢測(cè)器來(lái)對(duì)試樣進(jìn)行分析。

高效液相色譜法是以經(jīng)典液相色譜法為基礎(chǔ)，引入氣相色譜理論和技術(shù)的情況下，發(fā)展起來(lái)的一種新型分離分析技術(shù)，相比較經(jīng)典液相色譜法，高效液相色譜法的分離優(yōu)勢(shì)更加明顯，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于高沸點(diǎn)物質(zhì)的分析，在醫(yī)學(xué)、化學(xué)、農(nóng)業(yè)以及食品檢測(cè)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。高效液相色譜法具備幾個(gè)比較顯著的特點(diǎn)，一是高壓，以液體作為流動(dòng)相，在經(jīng)過(guò)色譜柱時(shí)會(huì)受到較大的阻力，能夠保證通過(guò)效率，需要對(duì)液體施加較高的壓力；二是高速，高效液相色譜法不僅載液流速快，而且分析速度較經(jīng)典液體色譜法要快很多，對(duì)于單個(gè)樣品的分析時(shí)間一般都不會(huì)超過(guò)30min，部分樣品的分析時(shí)間甚至可以壓縮到5min；三是高效，分析的效能較高，而且能夠通過(guò)對(duì)固定相和流動(dòng)相的選擇，達(dá)到最佳分離效果，較氣相色譜或者工業(yè)精餾塔的分離效能高出數(shù)倍；四是靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果的靈敏度能夠達(dá)到0.01ng，也可以將進(jìn)樣量控制在μL的數(shù)量級(jí)；五是應(yīng)用廣泛，相關(guān)研究實(shí)踐證明，高效液相色譜法能夠?qū)Τ^(guò)70%的有機(jī)物進(jìn)行分析，在高沸點(diǎn)、強(qiáng)極性和大分子化合物的分離分析中有著明顯優(yōu)勢(shì)。

2 高效液相色譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

高效液相色譜儀是運(yùn)用高效液相色譜法進(jìn)行分析的儀器設(shè)備，包括了監(jiān)測(cè)儀、儲(chǔ)存器、高壓泵等設(shè)備，水體樣本進(jìn)入到高效液相色譜儀之后，會(huì)被分解成多個(gè)不同的單體組，然后從對(duì)應(yīng)的色譜柱內(nèi)流出，幫助檢測(cè)人員掌握水體環(huán)境的實(shí)際情況。就目前來(lái)看，高效液相色譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是有機(jī)物監(jiān)測(cè)，二是污染物形態(tài)評(píng)價(jià)，三是其他物質(zhì)監(jiān)測(cè)。為了更好地對(duì)其進(jìn)行分析，這里通過(guò)實(shí)例研究的方式，就高效液相色譜儀的實(shí)踐應(yīng)用效果進(jìn)行研究。以廣東省為例，本身適宜的溫度和降水條件，使得其在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，但是因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用除蟲菊酯類農(nóng)藥，導(dǎo)致當(dāng)代的水體環(huán)境受到了很大影響?；诖耍\(yùn)用高效液相色譜儀對(duì)水環(huán)境中存在的除蟲菊酯類農(nóng)藥進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.1儀器設(shè)備

在實(shí)驗(yàn)研究中，使用的儀器包括了高效液相色譜儀（LC-20A）、全自動(dòng)固相萃取儀、分析色譜柱、十萬(wàn)分之一天平AUW-220D、富集柱（C18）等，使用的試劑包括了超純水、優(yōu)級(jí)純氯化鈉、色譜純乙酸乙酯、除蟲菊酯類標(biāo)準(zhǔn)品等。

2.2標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配備

利用十萬(wàn)分之一天平，分別稱取氯氰菊酯、氯菊酯、三氟氯氰菊酯等物質(zhì)各0.01g，融入10mL超純水中，利用乙腈做好定容處理。取上述單標(biāo)溶液配制成1000μg/mL的混合溶液，放置備用。

2.3樣本處理

量取300mL水樣，在其中添加氯化鈉5g，攪拌10min，然后利用二氯甲烷進(jìn)行萃取，而從保證試驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度方面考慮，先后進(jìn)行兩次萃取，以此來(lái)保證水樣中各種物質(zhì)的均勻分布。萃取完成后，對(duì)萃取液進(jìn)行合并，做好常規(guī)吹干處理。取1000mL水樣，加入氯化鈉20g，均勻混合后，利用甲醇活化蒸餾水洗后上樣，上樣的速度應(yīng)該結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)要求確定。吹干后，需要利用二氯甲烷洗脫小柱并吹干，然后以乙酸乙酯洗脫小柱并吹干，最后將洗脫液合并為混合液。

2.4分析條件

為了能夠?qū)λh(huán)境中除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留物進(jìn)行準(zhǔn)確分析，需要對(duì)分析條件進(jìn)行明確，具體如表1所示。

2.5結(jié)果分析

選擇250mm×4.6mm×5μm色譜柱，依照表1的分析條件，進(jìn)行泵體度和波長(zhǎng)程序分析，對(duì)樣本中相關(guān)物質(zhì)的含量進(jìn)行確定。結(jié)果表明，高效液相色譜儀在除蟲菊酯類農(nóng)藥的成分分析中發(fā)揮出了相當(dāng)重要的作用，不同物質(zhì)的表達(dá)特征清晰，技術(shù)人員可以對(duì)水體環(huán)境監(jiān)測(cè)中的除蟲菊酯類農(nóng)藥成分進(jìn)行深入分析，而從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知（見圖1），檢測(cè)的水體環(huán)境中，并不存在除蟲菊酯類農(nóng)藥污染的情況。

3 高效液相色譜儀在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的發(fā)展前景

一是與評(píng)價(jià)軟件聯(lián)合使用。將高效液相色譜儀與評(píng)價(jià)軟件聯(lián)合使用，可以對(duì)儀器設(shè)備的信息處理能力進(jìn)行強(qiáng)化，也能夠?qū)x器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，借助更加專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的高效處理，從而有效減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。從技術(shù)應(yīng)用層面分析，技術(shù)人員能夠利用專業(yè)的評(píng)價(jià)軟件，開展樣本信息篩選工作，利用相應(yīng)的水體環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷水體環(huán)境的具體情況，若評(píng)價(jià)軟件顯示水體中某樣污染物超標(biāo)，則會(huì)自動(dòng)給出提示，提醒工作人員注意。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，更是令評(píng)價(jià)軟件在水環(huán)境檢測(cè)中的作用進(jìn)一步得到凸顯，從提升高效液相色譜儀使用效果的角度，應(yīng)該將智能化技術(shù)引入到高效液相色譜儀與評(píng)價(jià)軟件的聯(lián)合使用中；二是與連續(xù)進(jìn)樣裝置的聯(lián)合使用。如果單純從功能層面分析，高效液相色譜儀本身就具備了連續(xù)進(jìn)樣功能，不過(guò)其在實(shí)際應(yīng)用中多為手動(dòng)模式，為了確保高效液相色譜儀能夠更好地適應(yīng)水體環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求，可以將其與連續(xù)進(jìn)樣裝置聯(lián)合使用，提升信息處理能力，使得工作人員能夠利用不同污染物的環(huán)境效益，開展深入分析，生成有效的水體環(huán)境報(bào)告，對(duì)照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷區(qū)域內(nèi)水體環(huán)境是否受到了污染。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在不斷的發(fā)展過(guò)程中，高效液相色譜儀被廣泛應(yīng)用到水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，發(fā)揮出了良好的環(huán)境監(jiān)測(cè)效果。從提高水環(huán)境檢測(cè)水平的角度，有關(guān)部門應(yīng)該認(rèn)識(shí)到高效液相色譜儀的重要作用，對(duì)相應(yīng)的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行完善，促進(jìn)其應(yīng)用效果的提高，為水環(huán)境的保護(hù)提供良好保障。

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