高效液相色譜在水環境監測中的應用

馬文峰(中國石油大學勝利學院化學工程學院，山東 東營 257061)

0 引言

高效液相色譜從固定相的角度分析，可以將其分成液固色譜、液液色譜兩種。高效液相色譜的技術同傳統的液相色譜的區別在于高效液相色譜的填料粒徑比以往的填料要小很多，填料的高柱比較明顯，同時也有不足就是將會遇到更大的阻力，需要使用高壓將流動的液相實現運送[1]。高效液相色譜的技術非常成熟、選擇性非常靈活、使用效率更高、適應力較好等優點，越來越多的被水環境的日常監測工作所使用。

1 高效液色譜的結構組成

高效液相色譜的結構主要包含進樣容器、水泵、檢測設備、記錄儀器等。水泵的主要作用是增加液體的驅動力，可以實現流動相通過分離柱和監測儀器時更加順利。進樣容器主要任務是將待檢測的樣品送到指定的色譜系統之內，色譜柱同時可以將所有物質依據自身的特性和化學性質產生不同的流動速度，這樣就會輕易地完成分離工作[2]。物質分離工作完成后，將物質運送到檢測設備之內，通過檢測將檢測結果轉變成光學的信號，實現記錄設備把有關的信號信息進行記錄和轉化，根據各自信號特性確定信號的面積。

2 水環境監測過程中高效液相色譜技術分類

2.1 監測傳統的污染物質

傳統的污染物質在監測的過程中也會遇到很多方面的問題，主要是包含水中污染物的類別和含量，對污染性也會做出檢測[3]。根據我國已經形成的標準情況，水環境內劃分的傳統污染物質包含營養元素以及特殊元素等，這些污染物質的檢測工作是一個非常關鍵的問題，常規的檢測設備不能進行高效的檢測和區別，降低了日常的工作效率和檢測效果，高效液相色譜法的使用不但可以明顯增強檢測的效果，還可以明顯將有關元素進行區分，高效液相色譜法同時可以把水環境中的物質含量和具體類別實現精準檢測，可以為日后水質分析工作提供更加有利和可靠支持[4]。目前水體中含有的重金屬包含(鉛、銅、鉻、汞等)。營養元素包含氮磷鉀等元素。使用高效液相色譜方法進行測量分析水體的污染情況。高效液相色譜儀可以合理監控特殊污染企業的污水排放情況，防止出現污水破壞環境，實現節能環保的理念。與此同時，高效液相色譜的監測內容也包含化學廢水以及工業廢水等，這些被監測的物質還會含有很多的重金屬元素、有毒和有害物質等，防止出現污水對周圍的水環境造成的比較嚴重的污染。

2.2 分析水環境內陰離子的具體含量

水環境中水質在進行監測的過程中具體的陰離子監測方法是使用常規的容量法和分光光度法進行檢測工作，這些方法在檢測的過程中將會使用到大量的試劑，操作起來需要有專業能力的工作人員才能勝任這項工作，儀器的靈敏度比較性，可操作性非常差。通過高效液相色譜的方法進行檢測時，可以很大程度上提高陰離子的分離效果，檢測的陰離子效果很高效，可以進行推廣。高效液相色譜的方法進行檢測時不僅可以精準分析出陰離子的具體含量還會實現大批量的檢測工作順利開展，檢測的效果非常理想，效率也很高。

2.3 檢測水中的有機物質

高效液相色譜的技術可以實現水環境中有機物含量的精準檢測，同時也會檢測有機物的污染性，在實際的檢測過程中需要依據實際的情況分析具體數據。通常情況下，運用二氯甲烷實現萃取時，之后需要使用活性硅膠柱完成有關的吸附工作，最后一步是進行二氯甲烷進行洗脫工作。隨著高效液相色譜方法的不斷普及，越來越多的人將高效液相色譜技術投入到水環境的檢測工作之中，根據五氯苯酚、苯醚甲環唑、土霉素等多個水體污染有機物的檢測工作中，高效液相色譜法可以發揮其優勢作用，所以在水環境監測領域得到了更加廣泛的使用。在實際檢測中運用高效液相色譜方法，將C18反相柱、水-乙腈當作流動相，檢測水體中的苯醚甲環唑的具體含量，運用HypersilODS色譜柱，把水-甲醛當作流動的相可以檢測水體中乙撐硫脲的含量值，在這個過程中可以取得較好的檢測效果，值得推薦。

2.4 水環境中各個種類的污染物質監測工作

水污染的常見化學元素比較復雜，特別是在受污染的水資源中，各種物質的含量尤其復雜，化學元素在水體中可能會產生不同的形態和不同的污染特征。環境因素發生改變時化學元素也會隨之改變，因此形態的不同反映的受污染程度有一定的區別。常規的水質檢測設備可以檢測出水環境中污染物質的含量和污染物質的性質，但是目前的儀器靈敏度無法測出元素的具體種類以及污染物質的具體形態。以污染水中含有鉻進行舉例，鉻元素含有三價態和六價態兩種價態。六價鉻的污染性比三價態的要高很多，毒性也非常大，雖然濃度降低，但是對周邊水環境的污染性仍然很高，不利于周邊生物的生長。三價鉻元素的毒性比較小，對水體的污染程度也比較差，但是不能忽視對水體的污染。使用傳統的水質檢測方法可以對六價鉻元素以及有關的元素產生的顯色情況進行探討。這個方法雖然有優點，但是缺點也比較明顯，檢測期間會產生氧化反應這對檢測的結果會產生不好的影響，這樣很容易導致檢測的結果會有很大的偏差，這對后續的環境治理工作來說沒有益處。使用高效液相色譜的方法可以實現不同價態的精準檢測，檢測出不同價態元素的具體含量，這樣有利于研究人員更加準確的分析出水體中含有的污染物種類的類別以及污染性程度，通過分析結果，可以提出精準的治理建議，為水環境的治理工作提供有效的保障和技術支持。

3 高效液相色譜法的使用前景

3.1 高效液相色譜和質譜儀的結合

高效液相色譜儀在實際水環境監測工作中，可以精準分析物質特性，也會根據目前已經確定的光譜來鑒別物質的具體濃度等。但是在檢測的過程中會含有很多不明物質造成檢測的不全面。在運用高效液相色譜時，可以不斷的提高檢測結果的真實性，防止出現盲目檢測的問題，需要充分與質譜儀結合起來。這個方法在具體水質檢測過程中可以將物質中的不明濃度的物質進行檢測和區分工作，實現水環境監測工作的順利進行，這樣也會增強檢測的范圍和數量范圍。

3.2 和連續進樣設備結合使用

在進行自動化操作過程中，進樣的準確度受到周圍因素的影響比較明顯，這樣會明顯延緩進樣的速度，這個問題需要快速解決，這樣就能實現連續進樣設備和高效液相色譜設備發揮各自的優勢，這樣可以加快進樣的速度，同時可以實現整個實驗過程自動化，進而保障進樣過程中準確和便捷。高效液相色譜技術和連續進樣技術的完美結合，相關科研人員嚴格按照國家有關標準，根據水環境中污染物的污染情況進行研究，根據分析的結果和環境標準要求，詳細區別研究區域水環境的污染情況和污染程度。實現監測結果更加客觀的反映區域水環境的實際情況，增加監測結果的可靠性和科學性。

3.3 使用應用評價軟件

高效液相色譜儀的技術比較先進，可以在水環境檢測中進行推廣，色譜儀含有數據分析和數據統計的基本計算功能，將評價軟件和高效液相色譜儀器聯合起來使用，可以最大程度的實現各自儀器的功能，將功能實現最大化。使用高效液相色譜檢測水環境，可以將監測的數據依照評價軟件處理所得的數據，這樣在實際監測過程中，可以依據具體的監測目的將評價結果進行整理和區分，讓水環境的監測結果更加準確和高效率。將高效液相色譜儀和評價軟件相結合，主要的工作步驟包含兩個方面：第一是評價軟件嚴格篩選監測的樣品和樣品濃度，正式的監測以前，需要熟練掌握標準物質的界定和水環境監測的有關標準獲得最終的數值要比標準濃度的樣品值要高，這樣可以明顯減少監測的強度和頻率。其次根據國家對污染物質預定的標準以及對環境造成的有關影響，需要將相同種類的監測樣品進行客觀細致的評價。與此同時，監測工作需要嚴格遵守國家有關水環境的有關標準和操作規程，保證每個操作步驟按照規章進行，這樣得到的監測數據更加精準，可以為后面水環境的評價和水環境的治理工作提供客觀的數據支持，可以明顯增強國家水資源的管理水準，為生態環境的良好循環發揮重要作用。

在技術的使用過程中，軟件和高效液相色譜的聯合，專業技術人員可以運用軟件將樣本的信息進行科學篩查，同時根據環境標準來判斷水環境受污染程度，如果監測軟件發現水體中的某種污染物質含量超標時，軟件可以做出提示，工作人員在工作中可以實現心里有數。最后監測的結果以編號的形式體現，盡可能詳細地描述樣品的污染程度。從技術的長遠角度發展來分析，智能化技術在不斷革新，需要使用軟件來專業管理和評價數據顯得尤為重要，需要不斷強化高效液相色譜儀的使用效能，有關專家和學者可以從智能化的角度考慮和分析，實現高效液相色譜儀與評價軟件的高效結合，進一步提高環境治理的水平和效果。

4 結語

根據現有的檢測能力和工作經驗發現，高效液相色譜方法得到了很好的推廣，在水環境監測中被更多的監測人員使用。認真掌握高效液相色譜方法的工作原理和具體內部結構，有利于快速找到高效液相色譜方法的優勢。目前高效液相色譜方法在實際的運用雖然比較廣泛，但是仍然有可以發展的空間，很多問題沒有得到很好地解決，仍然需要改進現有的監測技術。通過科研人員的不斷努力必將把高效液相色譜技術在水環境監測工作中發揮得淋漓盡致，為我水資源和水環境的保護工作發揮自己應有的作用。