液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境污染檢測中的應(yīng)用

李翠萍

【摘 要】 隨著工業(yè)化的大力發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，成為人們關(guān)注焦點。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因其高靈敏度、高效、高速等優(yōu)勢，在物質(zhì)的痕量分析以及結(jié)構(gòu)鑒定上被廣泛應(yīng)用。本文簡單概述了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、環(huán)境污染物以及液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境污染物中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)；環(huán)境污染物；檢測；應(yīng)用

【中圖分類號】

R181.3+2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】

A 【文章編號】1005-0019（2018）21-057-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)化越來越發(fā)達(dá)，環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。為了實現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展，找到一種有效、高效的環(huán)境污染物檢測分析技術(shù)，防治環(huán)境污染勢在必行。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是一種分析范圍廣、分離能力強(qiáng)、定性定量分析結(jié)果可靠、檢測限低、分析時間快、自動化程度高的先進(jìn)技術(shù)。和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)相比，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以分析對熱不穩(wěn)定、強(qiáng)極性及難揮發(fā)的化合物，可以分析復(fù)雜基質(zhì)物質(zhì)，并且樣品前處理簡單，因此在環(huán)境污染物檢測分析領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)概述

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用又名液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，其中液相色譜和質(zhì)譜分別作為該技術(shù)的分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。樣品被流動相帶入液相色譜，在液相色譜柱中進(jìn)行分離，然后經(jīng)質(zhì)譜被離子化為離子碎片，相應(yīng)的離子碎片信號經(jīng)過檢測器檢測，從而得到相應(yīng)的質(zhì)譜圖。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)將液相色譜的高分離效能與質(zhì)譜的高靈敏度、高選擇性以及可提供化合物的相對分子質(zhì)量和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)勢相結(jié)合，集液相色譜與質(zhì)譜的優(yōu)勢于一身。因此被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物分析、藥物分析、生化分析、食品安全分析、天然產(chǎn)物分析等諸多領(lǐng)域。

2 環(huán)境污染物概述

2.1 抗生素類

近年來，隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，抗生素的濫用問題成為社會焦點問題，隨之抗生素導(dǎo)致的環(huán)境污染也逐漸引起社會關(guān)注。抗生素可以預(yù)防、治療動物疾病，促進(jìn)動物生長，但是使用抗生素后，很大一部分代謝物甚至原物會隨著糞便排出來，進(jìn)而危害環(huán)境，其中水污染最為嚴(yán)重。在飼養(yǎng)畜禽過程中常用的抗生素主要有喹諾酮類、氯霉素類、磺胺類、四環(huán)素類等。其中氯霉素類會導(dǎo)致再生障礙性貧血，磺胺類藥物有致癌性，喹諾酮類藥物在外國已成為養(yǎng)殖業(yè)禁用藥。它們會導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，引發(fā)環(huán)境污染，其殘留問題會危害人體健康。

2.2 農(nóng)藥類

農(nóng)藥推動了農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展，使用農(nóng)藥可以防蟲、抗病，促進(jìn)農(nóng)作物的生長，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，但是農(nóng)藥殘留會污染環(huán)境，尤其污染水資源，進(jìn)而危害人體健康。大多數(shù)農(nóng)藥由于分子量比較大，且不容易揮發(fā)，因此用氣相色譜法分析的話，難度比較大，國家法規(guī)對農(nóng)藥殘留水平檢測限規(guī)定很低，所以就要求所采用的分析儀器靈敏度比較高，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)擁有高效、高速、高靈敏度等優(yōu)點，能夠?qū)r(nóng)藥殘留準(zhǔn)確地定性、定量。

2.3 全氟化合物類

全氟化合物是一類很普遍的環(huán)境污染物，特別是全氟辛酸和全氟辛烷磺酸，通常被應(yīng)用于裝潢、農(nóng)藥、造紙、聚合物添加劑以及滅火泡沫等領(lǐng)域。全氟化合物大部分很穩(wěn)定，一般很難發(fā)生水解、生物降解、光解、新陳代謝等，因此會被生物富集，并且全氟化合物具有毒性效應(yīng)，主要表現(xiàn)為致癌性、影響甲狀腺功能、死亡率高、影響生長過程等。

2.4 其他類污染物

其他污染物比如多環(huán)芳烴、二甲基甲酰胺、藍(lán)藻毒素、二甲基乙烯胺、苯胺及丙烯酰胺等。多環(huán)芳烴類通常由2個或者幾個苯環(huán)駢合而成，常見的有150 余種，如菲、蒽、萘、芘等，多環(huán)芳烴類通常可分為兩種類型：芳香稠環(huán)型、芳香非稠環(huán)型。多環(huán)芳烴類大多數(shù)具有毒性，并且大多數(shù)水溶性比較差，脂溶性比較強(qiáng)，所以會在生物體內(nèi)產(chǎn)生蓄積，危害生物體健康。丙烯酰胺有致癌性，苯胺類化合物被列為重點環(huán)境污染物。

3 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境污染物檢測中的應(yīng)用

閆蕊等[1]利用高效液相色譜法串聯(lián)質(zhì)譜法對土壤中的鄰苯二甲酸酯進(jìn)行定性定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：土壤中的11種鄰苯二甲酸酯在一定范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，樣品的平均加標(biāo)回收率位于72.8%-101.8%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%-6.7%，相關(guān)系數(shù)r>0.9998，檢出限達(dá)到0.03？13.0μg/ kg，表明該方法適合于同時測定土壤中的11 種鄰苯二甲酸酯。羅碧容等[2]依據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地表水中嚴(yán)格控制的項目，采用高效液相色譜法串聯(lián)質(zhì)譜法對地表水中13 種有機(jī)污染物（甲基對硫磷、樂果、內(nèi)吸磷、敵敵畏、聯(lián)苯胺、敵百蟲、甲萘威、對硫磷、微囊藻毒素-LR、馬拉硫磷、阿特拉津、丙烯酰胺和苯胺）進(jìn)行了測定，采取直接進(jìn)樣，高效液相色譜法串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行分析，利用外標(biāo)法定量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：13 種有機(jī)污染物在一定濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r≥0.9995，13種有機(jī)污染物的平均加標(biāo)回收率達(dá)到81.2%-112%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%-5.0%，該方法的檢出限介于0.02μg/L與0.1μg/L之間，說明該方法可用于同時分析地下水和地表水中樂果等13 種有機(jī)污染物。

吳春英等[3]利用超高效液相色譜儀串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀對水體中22種典型的藥品以及個人護(hù)理用品進(jìn)行檢測，通過優(yōu)化固相萃取柱、色譜流動相和淋洗液，建立了檢測水體中22種典型藥品以及個人護(hù)理用品的分析方法。結(jié)果表明：22 種藥品以及個人護(hù)理用品在2-1000μg/L濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)r2≥0.997，回收率在73%-125%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.8%-17.5%，證明該方法可同時檢測水體中22種典型藥品以及個人護(hù)理用品。高立紅等[4]采用高效液相色譜法串聯(lián)質(zhì)譜法對污水中存在的8 種氟喹諾酮類抗生素殘留進(jìn)行測定，結(jié)果表明：污水中8種氟喹諾酮類抗生素的檢出限為0.2-1 ng /L，加樣濃度為25 ng /L時，回收率達(dá)到56.8%-115%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為3.70%-12.3%；加樣濃度為100 ng/L時，回收率達(dá)到73.8%-113% ，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.60%-13.2%。張秀妍等[5]采用液相色譜儀串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀對海水中氯霉素含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明：海水中氯霉素定量限為0.10μg/L，檢出限為0.04μg/L，在0.10-10.0 ng /mL的濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，加標(biāo)回收率高于90%尹燕敏[6]采用固相萃取技術(shù)，利用超高效液相色譜法串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜法在5 min 時間內(nèi)對水中土霉素、羅紅霉素和四環(huán)素殘留3種目標(biāo)化合物進(jìn)行檢測和分析，發(fā)現(xiàn)3 種化合物的檢出限為0.08-0.35 ng /L，空白樣品的加標(biāo)回收率為82.5%-114%，實際樣品的加標(biāo)回收率為71.5%-126%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.4%-5.6%。東口朋寬等[7]對山西省太原段汾河中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸濃度分布進(jìn)行考察，采用在線固相萃取—液相色譜—質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)對水體以及沉積物中的全氟辛酸和全氟辛烷磺酸含量進(jìn)行了檢測分析。結(jié)果表明：汾河水中全氟辛烷磺酸濃度范圍為3.54-16.23 ng/L，全氟辛酸的濃度范圍為2.49-4.79ng/L，沉積物樣品中全氟辛烷磺酸含量為7.77-51.22ng/L，全氟辛酸的含量為1.94-3.54ng/L。從上游到下游，水樣和沉積物中全氟辛烷磺酸的濃度都逐漸升高，但是水樣比沉積物中升高明顯，而全氟辛酸的濃度相差不大。

4 結(jié)論

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)靈敏、快速且簡便，已被廣泛用于環(huán)境污染物檢測。隨著科技的不斷發(fā)展，色譜技術(shù)也在不斷進(jìn)步，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的接口技術(shù)和質(zhì)譜譜庫的完善化，色譜柱越來越趨向于小型化、微型化，流動相更加科學(xué)化、有效化，洗脫方式更加合理化，這些因素降低了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的檢測限，提高了液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的靈敏度和分離效果。隨著該技術(shù)的日益成熟，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境檢測領(lǐng)域的應(yīng)用前景會更加廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆蕊，邵明媛，孫長華，曉玲，等. 加速溶劑萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定土壤中鄰苯二甲酸酯[J]. 分析化學(xué)研究報告， 2014，（6）：897-903.

[2] 羅碧容，錢蜀，謝振偉，姚歡，等. 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定水中13 種有機(jī)污染物[J].色譜，2015，（7）：740-745.

[3] 吳春英，谷風(fēng)，白鷺，陸文龍. 超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用同時檢測環(huán)境水體中22種典型藥品及個人護(hù)理用品[J].色譜，2015，（8）：843-848.

[4] 高立紅，史亞利，劉杰民，等. 污水中氟喹諾酮類抗生素的分析方法[J].環(huán)境化學(xué)，2010，（5） ：948-953.

[5] 張秀妍，覃東立，馬琳.液質(zhì)聯(lián)用法檢測海水中氯霉素的含量[J].水產(chǎn)學(xué)雜志，2013，（1） ：50-53.

[6] 尹燕敏.固相萃取-超高效液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用法測定水中四環(huán)素土霉素及羅紅霉素[J].化學(xué)分析計量，2013，（5） ：30-32.

[7] 東口朋寬，史江紅，張暉，等.汾河流域太原段河水及沉積物中PFOS和PFOA的濃度分布特征[J].環(huán)境科學(xué)，2013，（11）：421l-4217.