高效液相色谱在水环境监测中的应用

2013-08-15魏秀芝

资源节约与环保 2013年5期

关键词：阴离子色谱法水样

魏秀芝

(南昌市环境监测站江西南昌 330038)

高效液相色谱在水环境监测中的应用

魏秀芝

(南昌市环境监测站江西南昌 330038)

HPLC作为一种高效的分离分析方法，已广泛应用于水环境监测中。本文综述了HPLC在水环境监测中的应用情况及发展趋势。

高效液相色谱；水环境监测；应用

兴起于上个世纪60年代的高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，简称HPLC），在水环境监测中取得广泛的应用，尤其在对水中有机污染物和金属化合物的监测中起着重要的作用。HPLC是基于经典液相色谱而发展起来的，具备几大显著的优势：固定相颗粒极细、规则均匀，分离能力强；高压输液泵输送流动相，分析速度快；高灵敏检测器，检测灵敏度高。在分离能力、分析速度、监测灵敏度和自动化操作等方面，甚至已经接近于气象色谱法（GC法）的程度。但由于在目前已知的有机化合物中有80%属于挥发性低、易受热分解或大分子化合物，而GC法仅适用于挥发性、蒸汽压低、沸点低、热稳定性好的物质分析。因此，相比GC法，HPLC有着更多现实优点和更为广泛的应用前景。例如，对如多环芳烃类、酚类、多氯联苯、苯胺类、阴离子和非离子表面活性剂、有机农药、除草剂等[1]的分离和分析，HPLC法有着显著的优势。以下本文着重介绍HPLC在水环境监测中的具体应用。

1 HPLC在水环境监测中的应用

1.1 对水中阴离子的分析

对水中阴离子的检测，传统的方法是采用容量法、重量法或分光光度法，而这些方法往往需要的试剂较多、步骤繁琐、灵敏度差。而采用HPLC则可大大提升分离效能，使得阴离子的分离更快速、高效、灵敏。例如，王福军等（2008）[2]采用Asahipak ODP-50卡套柱以邻苯二甲酸-乙腈-水（5：14：81）作为流动相，对 F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO42-等 7 种常见阴离子的检测中，仅仅用了15min即快速高效地完成测定，此方法可推广对大批量水样的测定分析。又如，杨琼等（2008）[3]采用Hypersil ODS色谱柱，以17.5mmol/L KH2PO4+2mmol/L H3PO4缓冲溶液（pH 3.5）+乙腈（体积比82.5:7.5）为流动相，对NO2-和NO3-的测定仅耗时5min，成功地运用HPLC法对水环境中NO2-、NO3-和总氮进行检测，且具备简捷、灵敏、高效的特点。

1.2 对水中有机物的分析

采用HPLC可以有效实现对环境水中的有机污染物检测，但应注意结合实际情况灵活运用。一般而言，是通过二氯甲烷萃取或环己烷萃取，接下来用活性硅胶柱粘附，再用二氯甲烷或戊烷洗脱后浓缩进样。例如，近年来，在HPLC对水中有机物分析的领域中出现了许多学者的研究，对苯醚甲环唑、乙撑硫脲、土霉素、四环素、金霉素、强力霉素、丙酮、多菌灵、五氯苯酚（PCP）、8种氟喹诺酮类抗生素等等水中有机污染物的检测中，HPLC技术取得了越来越广泛的应用。例如有文献报道，运用高效液相色谱分析法，采用C18反相柱，以乙腈-水（体积比70:30）为流动相，对环境水样中的苯醚甲环唑进行测定；采用Hypersil ODS色谱柱，以甲醇-水（体积比1.5∶98.5）为流动相，测定了环境水样中的乙撑硫脲；采用Djomonsil C18色谱柱，以甲醇-水（体积比80:20）为流动相，测定了环境水样中的丙酮，等等。

1.3 对水环境中其他物质的分析

韩晓嫣等（2006）[4]运用高效液相色谱仪在ODS柱上，以甲醇-水（体积比98:2）为流动相，对废水中阴离子表面活性剂进行检测分析，该方法迅速、精确、简便，稳定性高，可达到水环境监测的目的。王琳等（2010）[5]采用高效液相色谱（HPLC）-电感耦合等离子体质谱（ICP/MS）联用对废水中可滤态的甲基汞和无机汞进行测定，加强设备工作条件的优化，探讨了干扰与校正的措施，该方法线性良好，高灵敏度，回收率和精密度均可满足常规分析的要求。此外，HPLC在水环境的监测中也广泛应用于对砷、硒、汞、铬等金属元素的形态分析。近年来有学者已经成功运用HPLC技术对环境水样中存在的 Hg（II）、MeHg+、EtHg+、PhHg+、Sb（III）、Sb（V）、As（III）、As（V）、Cr（III）、Cr（VI）等元素进行分析测定。

2 HPLC在水环境监测中的应用趋势

随着HPLC技术研究的不断深入，高效液相色谱今后的应用范围将取得更为广泛的进展，尤其是同各种检测器的联用以及自身技术指标的提升，HPLC将逐渐成为当今最优秀的水环境分离分析工具之一。笔者认为，HPLC的应用趋势着重在于以下两点：首先，诞生于2004年美国的超高效液相色谱（UPLC），基于HPLC且增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量，这大大拓宽了HPLC在更高的水平更宽的范围进行应用。第二，HPLC/ICP-MS二者的联用技术已成为环境科学中必不可少的分析手段，广泛应用于环境中金属/非金属元素的分析。