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

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高效液相色譜技術(shù)及在水質(zhì)檢測(cè)方面的應(yīng)用分析

鄧清漪，林偉，高虎（河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局，河南駐馬店463000）

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，作為重要的水質(zhì)分析手段中的高效液相色譜技術(shù)也隨之得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。高效液相色譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境衛(wèi)生、醫(yī)學(xué)醫(yī)療、生物科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域，這也是促進(jìn)其長(zhǎng)足發(fā)展的有利條件，將其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，為了充分利用高效液相色譜技術(shù)本文就其在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，著重介紹了其在多環(huán)芳烴檢測(cè)中的應(yīng)用，希望能給相關(guān)工作人員以參考。

高效液色譜；水質(zhì)檢測(cè)；應(yīng)用分析

1　高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

該項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)固相萃取的方法使的溶質(zhì)中的分析能力大大提升，在進(jìn)行分析的過(guò)程中使的其獲得高柱效及高分離的能力，并通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用可以將應(yīng)用樣品的范圍予以擴(kuò)大。在對(duì)其進(jìn)行使用的過(guò)程中還會(huì)根據(jù)它的分析原理與氣象色譜法的差距，使的其可以有效的對(duì)具有高沸點(diǎn)的有機(jī)物質(zhì)及高分子物質(zhì)或者熱穩(wěn)定不足的物質(zhì)進(jìn)行有效的分析，還可以對(duì)具有生物活性的物質(zhì)進(jìn)行有效的分析和分類作用，使其在應(yīng)用過(guò)程中具有較高的優(yōu)越性，由此，我們可以總結(jié)出其特點(diǎn)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(diǎn)，因此在對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，多用于對(duì)多環(huán)芳烴的檢測(cè)、酚類化合物的檢測(cè)、微囊藻類毒素的檢測(cè)、莠去凈的檢測(cè)等等內(nèi)容，本文根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況主要講解的是該項(xiàng)技術(shù)對(duì)多環(huán)芳烴的檢測(cè)應(yīng)用。

2　高效液相色譜技術(shù)對(duì)多環(huán)芳烴的檢測(cè)應(yīng)用

多環(huán)芳烴是一類持久性有機(jī)污染物，來(lái)源于有機(jī)質(zhì)不完全燃燒、有機(jī)質(zhì)早期成巖作用及生物合成。既有自然來(lái)源，如森林火災(zāi)、火山爆發(fā)及一部分植物合成；也有人為來(lái)源，包括化石燃料、木材等的不完全燃燒。多環(huán)芳烴因其毒性、持久性一直是重點(diǎn)研究和控制的對(duì)象，據(jù)大量文獻(xiàn)報(bào)道，大氣、土壤、水中己經(jīng)不同程度地含有PAHS，由于PAHS具有致癌性、致突變性以及在環(huán)境分布的廣泛性，因此對(duì)人類健康的苊害不容忽視。我們以南方某河流水質(zhì)檢測(cè)為基礎(chǔ)對(duì)其多環(huán)芳烴進(jìn)行檢測(cè)。

2.1進(jìn)行檢測(cè)的材料與方法

在通過(guò)高效液相色譜技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)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(cè)器、Waters ACQUITY熒光檢測(cè)器；Thermo Auto Trace 280固相萃取儀。

對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的材料試劑為多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：其質(zhì)量濃度為0.2mg/mL；甲醇/二氯甲烷介質(zhì)（體積比為1：1）；苊：其質(zhì)量濃度為100mg/L；甲醇介質(zhì)；甲醇：色譜純；乙腈：色譜純；純水：采用Millipore純水機(jī)制的純水，電阻率為18.2MΩ·cm。

其進(jìn)行色譜檢測(cè)的條件為固相萃取小柱：SupelcleanTMENVITM-18SPE柱，規(guī)格6mL（0.5g）。

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

在對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制中要注意到：分別準(zhǔn)確吸取適量的苊、多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇配制成苊質(zhì)量濃度為20mg/L，15種多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度為2.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，在4℃下避光保存。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制：配制質(zhì)量濃度分別為0.005～2.0mg/L的多個(gè)多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，苊標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)量濃度范圍為0.05～2.0mg/L。以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)峰面積劃定為縱坐標(biāo)，并將其質(zhì)量濃度劃定為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

表1　流動(dòng)相梯度洗脫程序

表2　熒光檢測(cè)波長(zhǎng)

在對(duì)樣品的預(yù)處理過(guò)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(guò)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(fù)3次，合并洗脫液，氮吹至將干，以乙腈復(fù)溶定容至0.5mL，然后進(jìn)行測(cè)定。

其測(cè)定方法是通過(guò)將待測(cè)定儀器的狀態(tài)穩(wěn)定后，分別注入試劑空白、標(biāo)準(zhǔn)系列、樣品溶液進(jìn)行分析。以保留時(shí)間定性，色譜峰面積定量。按下式計(jì)算水樣中多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度：

式中：ρ——水樣中多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度，mg/L；

ρ1——從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出的多環(huán)芳烴的質(zhì)量濃度，mg/L；

V1——濃縮后的體積，mL；

V——水樣體積，mL。

2.2進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果

在通過(guò)高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴中只有苊不產(chǎn)生熒光外其余多種物質(zhì)均能產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光，故苊采用紫外檢測(cè)器檢測(cè)，其余多種物質(zhì)采熒光檢測(cè)器檢測(cè)，以獲得最佳的靈敏度。

我們?cè)谕ㄟ^(guò)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(jìn)行色譜條件優(yōu)化測(cè)試。結(jié)果表明，Supelcosil LC-PAH色譜柱分離度較好，可在14.5min內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種PAHS的基線分離，且進(jìn)行定量信息準(zhǔn)確。

在確定好色譜柱后，根據(jù)PAHS各組分極性和理化性質(zhì)，分別考察了甲醇與水、乙腈與水為流動(dòng)相時(shí)多環(huán)芳烴的分離情況及系統(tǒng)壓力，最終確定以乙腈、水作為流動(dòng)相，通過(guò)調(diào)整乙腈與水流動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行熒光激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)的參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化，對(duì)檢測(cè)波長(zhǎng)與保留時(shí)間均接近的物質(zhì)采用統(tǒng)一的激發(fā)光和發(fā)射光波長(zhǎng)，以避免出峰時(shí)間漂移可能導(dǎo)致的測(cè)定條件偏差。

在對(duì)高效液相色譜技術(shù)中固相萃取條件的選擇中，我們對(duì)固相萃取小柱、洗脫溶劑2種參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試。分別用SupelcleanTMENVITM-18柱、Waters OasisHLB 6cc柱和 Waters Sep-pak Porapak RDX 6cc柱進(jìn)行加標(biāo)水樣的回收率實(shí)驗(yàn)。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(duì)經(jīng)濟(jì)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(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)。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(duì)高效液相色譜技術(shù)中的線性關(guān)系和檢出限進(jìn)行測(cè)定時(shí)，要按照設(shè)定的儀器條件進(jìn)行測(cè)定，以物質(zhì)的峰面積為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。檢測(cè)結(jié)果表明，各物質(zhì)的線性相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，線性良好。

對(duì)苊質(zhì)量濃度為0.1mg/L其余幾種PAHS質(zhì)量濃度為0.01mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定7次，并通過(guò)3.14SD的計(jì)算方法檢出限（MDL），我們則可以得到水質(zhì)中多環(huán)芳烴的方法檢出限為0.02～1.9mg/L。

在對(duì)水質(zhì)中多環(huán)芳烴進(jìn)行精密度與準(zhǔn)確度的檢測(cè)中我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)試驗(yàn)方法對(duì)不含多種PAHS的純水、自來(lái)、原水進(jìn)行高低濃度加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)定6次。高低濃度的加標(biāo)自來(lái)水、原水中各物質(zhì)的回率平均值為65～110.9%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于15%。加標(biāo)純水樣品中各物質(zhì)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于15%，方法精密度、準(zhǔn)確度滿足水中痕量PAHS的檢測(cè)要求。因此，我們可以得出結(jié)論通過(guò)該檢測(cè)方法的測(cè)定，對(duì)南方某河流中的PAHS含量進(jìn)行調(diào)查，我們得出的測(cè)定結(jié)果表明該河流未檢出多環(huán)芳烴。

3　結(jié)束語(yǔ)

在通過(guò)高效液相色譜法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，我們通過(guò)采用固相萃取提取濃縮凈化水樣，紫外檢測(cè)器與熒光檢測(cè)器串聯(lián)模式，對(duì)水質(zhì)中的有害物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)選定的分析條件，對(duì)試樣中的PAHS與溶劑和干擾雜質(zhì)間獲得較好分離，經(jīng)二氯甲烷萃取洗脫達(dá)到較滿意的萃取效率。在苊質(zhì)量濃度范圍 0.05～2.0mg/L，其他幾種多環(huán)芳烴質(zhì)量濃度為0.005～0.2mg/L范圍內(nèi)，各PAHS標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)均在0.992以上，方法檢出限為0.02～1.9mg/L，加標(biāo)回收率平均值為65.0～110.9%。由此可知通過(guò)高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國(guó)水質(zhì)檢測(cè)工作起到了及其重要的作用。

［1］李小云，王明霞，林萬(wàn)強(qiáng)，等.珠江三角洲地區(qū)飲用源水中多環(huán)芳烴污染現(xiàn)狀及人體健康苊害的評(píng)價(jià)研究［J］.科技與信息，2014，07（13）：27～29.

［2］溫王強(qiáng)，康 競(jìng).高效液相色譜法在水環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)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(cè)定土壤中的有害物質(zhì)分析［J］.科技與創(chuàng)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?yàn)樗乃Y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(zhì)監(jiān)測(cè)方面的工作。

林 偉（1976-），男，助理工程師，大專，主要從事工作方向?yàn)樗こ?、水文水資源。