高效液相色譜技術及在水質檢測方面的應用分析

鄧清漪，林　偉，高　虎（河南省駐馬店水文水資源勘測局，河南駐馬店463000）

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高效液相色譜技術及在水質檢測方面的應用分析

鄧清漪，林偉，高虎（河南省駐馬店水文水資源勘測局，河南駐馬店463000）

我國經濟的發展促進了科學技術的發展，作為重要的水質分析手段中的高效液相色譜技術也隨之得到了長足的進步。高效液相色譜技術廣泛應用于環境衛生、醫學醫療、生物科學等相關領域，這也是促進其長足發展的有利條件，將其應用范圍進一步擴大，為了充分利用高效液相色譜技術本文就其在水質檢測中的應用進行了分析，著重介紹了其在多環芳烴檢測中的應用，希望能給相關工作人員以參考。

高效液色譜；水質檢測；應用分析

1　高效液相色譜技術的應用特點

該項技術是通過固相萃取的方法使的溶質中的分析能力大大提升，在進行分析的過程中使的其獲得高柱效及高分離的能力，并通過該技術的應用可以將應用樣品的范圍予以擴大。在對其進行使用的過程中還會根據它的分析原理與氣象色譜法的差距，使的其可以有效的對具有高沸點的有機物質及高分子物質或者熱穩定不足的物質進行有效的分析，還可以對具有生物活性的物質進行有效的分析和分類作用，使其在應用過程中具有較高的優越性，由此，我們可以總結出其特點為，具有較高的分離效能，具有較高的選擇性，具有較高的靈敏度，具有較快的分析速度等。

且因其具有使用范圍廣泛的特點，因此在對水質進行檢測的過程中，多用于對多環芳烴的檢測、酚類化合物的檢測、微囊藻類毒素的檢測、莠去凈的檢測等等內容，本文根據我國實際情況主要講解的是該項技術對多環芳烴的檢測應用。

2　高效液相色譜技術對多環芳烴的檢測應用

多環芳烴是一類持久性有機污染物，來源于有機質不完全燃燒、有機質早期成巖作用及生物合成。既有自然來源，如森林火災、火山爆發及一部分植物合成；也有人為來源，包括化石燃料、木材等的不完全燃燒。多環芳烴因其毒性、持久性一直是重點研究和控制的對象，據大量文獻報道，大氣、土壤、水中己經不同程度地含有PAHS，由于PAHS具有致癌性、致突變性以及在環境分布的廣泛性，因此對人類健康的苊害不容忽視。我們以南方某河流水質檢測為基礎對其多環芳烴進行檢測。

2.1進行檢測的材料與方法

在通過高效液相色譜技術對水質進行檢測的過程中需要使用的主要儀器與試劑為Waters H-Class型高效液相色譜儀，配低壓四元泵；Waters ACQUITY紫外檢測器、Waters ACQUITY熒光檢測器；Thermo Auto Trace 280固相萃取儀。

對其進行檢測的材料試劑為多環芳烴混合標準溶液：其質量濃度為0.2mg/mL；甲醇/二氯甲烷介質（體積比為1：1）；苊：其質量濃度為100mg/L；甲醇介質；甲醇：色譜純；乙腈：色譜純；純水：采用Millipore純水機制的純水，電阻率為18.2MΩ·cm。

其進行色譜檢測的條件為固相萃取小柱：SupelcleanTMENVITM-18SPE柱，規格6mL（0.5g）。

Supelcosil LC-PAH色譜柱（150mm×4.6mm×5μm）：柱溫為30℃，進樣體積為20μL紫外檢測波長為254nm；流動相：A為純水，B為乙腈。流動相梯度洗脫程序如表1，熒光檢測波長如表2所示。

在對其標準儲備液的配制中要注意到：分別準確吸取適量的苊、多環芳烴標準溶液，用甲醇配制成苊質量濃度為20mg/L，15種多環芳烴質量濃度為2.0mg/L的標準儲備液，在4℃下避光保存。

標準曲線的配制：配制質量濃度分別為0.005～2.0mg/L的多個多環芳烴標準溶液系列，苊標準曲線質量濃度范圍為0.05～2.0mg/L。以標準物質峰面積劃定為縱坐標，并將其質量濃度劃定為橫坐標，繪制校準曲線。

表1　流動相梯度洗脫程序

表2　熒光檢測波長

在對樣品的預處理過程中，依次將5mL二氯甲烷、5mL甲醇，5mL純水活化Supelclean ENVI-18 SPE柱；取2L的水樣，加入到5g的NaCI和20mL甲醇，混勻后，以10mL/min的速度通過活化后的SPE柱富集，用5mL超純水淋洗，氮吹至干。以2mL的二氯甲烷洗脫，重復3次，合并洗脫液，氮吹至將干，以乙腈復溶定容至0.5mL，然后進行測定。

其測定方法是通過將待測定儀器的狀態穩定后，分別注入試劑空白、標準系列、樣品溶液進行分析。以保留時間定性，色譜峰面積定量。按下式計算水樣中多環芳烴的質量濃度：

式中：ρ——水樣中多環芳烴的質量濃度，mg/L；

ρ1——從標準曲線上查出的多環芳烴的質量濃度，mg/L；

V1——濃縮后的體積，mL；

V——水樣體積，mL。

2.2進行檢測的結果

在通過高效液相色譜技術進行檢測過程中我們發現多環芳烴中只有苊不產生熒光外其余多種物質均能產生較強的熒光，故苊采用紫外檢測器檢測，其余多種物質采熒光檢測器檢測，以獲得最佳的靈敏度。

我們在通過采用 Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18色譜柱，Waters ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱以及Supelcosil LC-PAH色譜柱進行色譜條件優化測試。結果表明，Supelcosil LC-PAH色譜柱分離度較好，可在14.5min內實現多種PAHS的基線分離，且進行定量信息準確。

在確定好色譜柱后，根據PAHS各組分極性和理化性質，分別考察了甲醇與水、乙腈與水為流動相時多環芳烴的分離情況及系統壓力，最終確定以乙腈、水作為流動相，通過調整乙腈與水流動相溶劑的比例，使多種PAHS特別是二氫苊與芴二者完全分離。

采用低濃度標準溶液進行熒光激發和發射波長的參數優化。通過優化，對檢測波長與保留時間均接近的物質采用統一的激發光和發射光波長，以避免出峰時間漂移可能導致的測定條件偏差。

在對高效液相色譜技術中固相萃取條件的選擇中，我們對固相萃取小柱、洗脫溶劑2種參數進行了測試。分別用SupelcleanTMENVITM-18柱、Waters OasisHLB 6cc柱和 Waters Sep-pak Porapak RDX 6cc柱進行加標水樣的回收率實驗。Waters sep-pak PorapakRDX 6cc柱回收較低，ENVITM-18和HLB柱回收率均較好，考慮到固相萃取小柱的大批量使用，選擇相對經濟的ENVITM-18柱作為固相萃取柱。選用甲醇、二氯甲烷、甲醇/二氯甲烷（V：V/1：1）作為洗脫溶劑進行回收率實驗。二氯甲烷得到的回收率最好，甲醇/二氯甲烷回收率次之，甲醇的回收率最低。綜合考慮，最終確定SupelcleanTMENVITM-18柱和二氯甲烷作為固相萃取小柱和洗脫溶劑。

在對高效液相色譜技術中的線性關系和檢出限進行測定時，要按照設定的儀器條件進行測定，以物質的峰面積為縱坐標，以相應的質量濃度為橫坐標，繪制標準曲線。檢測結果表明，各物質的線性相關系數均在0.99以上，線性良好。

對苊質量濃度為0.1mg/L其余幾種PAHS質量濃度為0.01mg/L的標準溶液平行測定7次，并通過3.14SD的計算方法檢出限（MDL），我們則可以得到水質中多環芳烴的方法檢出限為0.02～1.9mg/L。

在對水質中多環芳烴進行精密度與準確度的檢測中我們發現，通過試驗方法對不含多種PAHS的純水、自來、原水進行高低濃度加標回收實驗，分別測定6次。高低濃度的加標自來水、原水中各物質的回率平均值為65～110.9%，相對標準偏差小于15%。加標純水樣品中各物質相對標準偏差小于15%，方法精密度、準確度滿足水中痕量PAHS的檢測要求。因此，我們可以得出結論通過該檢測方法的測定，對南方某河流中的PAHS含量進行調查，我們得出的測定結果表明該河流未檢出多環芳烴。

3　結束語

在通過高效液相色譜法對水質進行檢測的過程中，我們通過采用固相萃取提取濃縮凈化水樣，紫外檢測器與熒光檢測器串聯模式，對水質中的有害物質進行檢測，并通過選定的分析條件，對試樣中的PAHS與溶劑和干擾雜質間獲得較好分離，經二氯甲烷萃取洗脫達到較滿意的萃取效率。在苊質量濃度范圍 0.05～2.0mg/L，其他幾種多環芳烴質量濃度為0.005～0.2mg/L范圍內，各PAHS標準曲線的線性相關系數均在0.992以上，方法檢出限為0.02～1.9mg/L，加標回收率平均值為65.0～110.9%。由此可知通過高效液相色譜技術的應用對我國水質檢測工作起到了及其重要的作用。

［1］李小云，王明霞，林萬強，等.珠江三角洲地區飲用源水中多環芳烴污染現狀及人體健康苊害的評價研究［J］.科技與信息，2014，07（13）：27～29.

［2］溫王強，康 競.高效液相色譜法在水環境檢測中的應用［J］.河南科技，2015，08（12）：17～20.

［3］方志新，黃林霞.采用高效液相色譜法測定土壤中的有害物質分析［J］.科技與創新，2015，23（12）：45～49.

高 虎（1974-），男，助理工程師，大專，主要從事工作方向為水文水資源。

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2095-2066（2016）14-0038-02

2016-5-1

鄧清漪（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事于水質監測方面的工作。

林 偉（1976-），男，助理工程師，大專，主要從事工作方向為水利工程、水文水資源。