高效液相色谱技术及在水质检测方面的应用分析

邓清漪，林　伟，高　虎（河南省驻马店水文水资源勘测局，河南驻马店463000）



高效液相色谱技术及在水质检测方面的应用分析

邓清漪，林伟，高虎（河南省驻马店水文水资源勘测局，河南驻马店463000）

我国经济的发展促进了科学技术的发展，作为重要的水质分析手段中的高效液相色谱技术也随之得到了长足的进步。高效液相色谱技术广泛应用于环境卫生、医学医疗、生物科学等相关领域，这也是促进其长足发展的有利条件，将其应用范围进一步扩大，为了充分利用高效液相色谱技术本文就其在水质检测中的应用进行了分析，着重介绍了其在多环芳烃检测中的应用，希望能给相关工作人员以参考。

高效液色谱；水质检测；应用分析

1　高效液相色谱技术的应用特点

该项技术是通过固相萃取的方法使的溶质中的分析能力大大提升，在进行分析的过程中使的其获得高柱效及高分离的能力，并通过该技术的应用可以将应用样品的范围予以扩大。在对其进行使用的过程中还会根据它的分析原理与气象色谱法的差距，使的其可以有效的对具有高沸点的有机物质及高分子物质或者热稳定不足的物质进行有效的分析，还可以对具有生物活性的物质进行有效的分析和分类作用，使其在应用过程中具有较高的优越性，由此，我们可以总结出其特点为，具有较高的分离效能，具有较高的选择性，具有较高的灵敏度，具有较快的分析速度等。

且因其具有使用范围广泛的特点，因此在对水质进行检测的过程中，多用于对多环芳烃的检测、酚类化合物的检测、微囊藻类毒素的检测、莠去净的检测等等内容，本文根据我国实际情况主要讲解的是该项技术对多环芳烃的检测应用。

2　高效液相色谱技术对多环芳烃的检测应用

多环芳烃是一类持久性有机污染物，来源于有机质不完全燃烧、有机质早期成岩作用及生物合成。既有自然来源，如森林火灾、火山爆发及一部分植物合成；也有人为来源，包括化石燃料、木材等的不完全燃烧。多环芳烃因其毒性、持久性一直是重点研究和控制的对象，据大量文献报道，大气、土壤、水中己经不同程度地含有PAHS，由于PAHS具有致癌性、致突变性以及在环境分布的广泛性，因此对人类健康的苊害不容忽视。我们以南方某河流水质检测为基础对其多环芳烃进行检测。

2.1进行检测的材料与方法

在通过高效液相色谱技术对水质进行检测的过程中需要使用的主要仪器与试剂为Waters H-Class型高效液相色谱仪，配低压四元泵；Waters ACQUITY紫外检测器、Waters ACQUITY荧光检测器；Thermo Auto Trace 280固相萃取仪。

对其进行检测的材料试剂为多环芳烃混合标准溶液：其质量浓度为0.2mg/mL；甲醇/二氯甲烷介质（体积比为1：1）；苊：其质量浓度为100mg/L；甲醇介质；甲醇：色谱纯；乙腈：色谱纯；纯水：采用Millipore纯水机制的纯水，电阻率为18.2MΩ·cm。

其进行色谱检测的条件为固相萃取小柱：SupelcleanTMENVITM-18SPE柱，规格6mL（0.5g）。

Supelcosil LC-PAH色谱柱（150mm×4.6mm×5μm）：柱温为30℃，进样体积为20μL紫外检测波长为254nm；流动相：A为纯水，B为乙腈。流动相梯度洗脱程序如表1，荧光检测波长如表2所示。

在对其标准储备液的配制中要注意到：分别准确吸取适量的苊、多环芳烃标准溶液，用甲醇配制成苊质量浓度为20mg/L，15种多环芳烃质量浓度为2.0mg/L的标准储备液，在4℃下避光保存。

标准曲线的配制：配制质量浓度分别为0.005～2.0mg/L的多个多环芳烃标准溶液系列，苊标准曲线质量浓度范围为0.05～2.0mg/L。以标准物质峰面积划定为纵坐标，并将其质量浓度划定为横坐标，绘制校准曲线。

表1　流动相梯度洗脱程序

表2　荧光检测波长

在对样品的预处理过程中，依次将5mL二氯甲烷、5mL甲醇，5mL纯水活化Supelclean ENVI-18 SPE柱；取2L的水样，加入到5g的NaCI和20mL甲醇，混匀后，以10mL/min的速度通过活化后的SPE柱富集，用5mL超纯水淋洗，氮吹至干。以2mL的二氯甲烷洗脱，重复3次，合并洗脱液，氮吹至将干，以乙腈复溶定容至0.5mL，然后进行测定。

其测定方法是通过将待测定仪器的状态稳定后，分别注入试剂空白、标准系列、样品溶液进行分析。以保留时间定性，色谱峰面积定量。按下式计算水样中多环芳烃的质量浓度：

式中：ρ——水样中多环芳烃的质量浓度，mg/L；

ρ1——从标准曲线上查出的多环芳烃的质量浓度，mg/L；

V1——浓缩后的体积，mL；

V——水样体积，mL。

2.2进行检测的结果

在通过高效液相色谱技术进行检测过程中我们发现多环芳烃中只有苊不产生荧光外其余多种物质均能产生较强的荧光，故苊采用紫外检测器检测，其余多种物质采荧光检测器检测，以获得最佳的灵敏度。

我们在通过采用 Waters ACQUITY UPLC BEH Shield RP18色谱柱，Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱以及Supelcosil LC-PAH色谱柱进行色谱条件优化测试。结果表明，Supelcosil LC-PAH色谱柱分离度较好，可在14.5min内实现多种PAHS的基线分离，且进行定量信息准确。

在确定好色谱柱后，根据PAHS各组分极性和理化性质，分别考察了甲醇与水、乙腈与水为流动相时多环芳烃的分离情况及系统压力，最终确定以乙腈、水作为流动相，通过调整乙腈与水流动相溶剂的比例，使多种PAHS特别是二氢苊与芴二者完全分离。

采用低浓度标准溶液进行荧光激发和发射波长的参数优化。通过优化，对检测波长与保留时间均接近的物质采用统一的激发光和发射光波长，以避免出峰时间漂移可能导致的测定条件偏差。

在对高效液相色谱技术中固相萃取条件的选择中，我们对固相萃取小柱、洗脱溶剂2种参数进行了测试。分别用SupelcleanTMENVITM-18柱、Waters OasisHLB 6cc柱和 Waters Sep-pak Porapak RDX 6cc柱进行加标水样的回收率实验。Waters sep-pak PorapakRDX 6cc柱回收较低，ENVITM-18和HLB柱回收率均较好，考虑到固相萃取小柱的大批量使用，选择相对经济的ENVITM-18柱作为固相萃取柱。选用甲醇、二氯甲烷、甲醇/二氯甲烷（V：V/1：1）作为洗脱溶剂进行回收率实验。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。综合考虑，最终确定SupelcleanTMENVITM-18柱和二氯甲烷作为固相萃取小柱和洗脱溶剂。

在对高效液相色谱技术中的线性关系和检出限进行测定时，要按照设定的仪器条件进行测定，以物质的峰面积为纵坐标，以相应的质量浓度为横坐标，绘制标准曲线。检测结果表明，各物质的线性相关系数均在0.99以上，线性良好。

对苊质量浓度为0.1mg/L其余几种PAHS质量浓度为0.01mg/L的标准溶液平行测定7次，并通过3.14SD的计算方法检出限（MDL），我们则可以得到水质中多环芳烃的方法检出限为0.02～1.9mg/L。

在对水质中多环芳烃进行精密度与准确度的检测中我们发现，通过试验方法对不含多种PAHS的纯水、自来、原水进行高低浓度加标回收实验，分别测定6次。高低浓度的加标自来水、原水中各物质的回率平均值为65～110.9%，相对标准偏差小于15%。加标纯水样品中各物质相对标准偏差小于15%，方法精密度、准确度满足水中痕量PAHS的检测要求。因此，我们可以得出结论通过该检测方法的测定，对南方某河流中的PAHS含量进行调查，我们得出的测定结果表明该河流未检出多环芳烃。

3　结束语

在通过高效液相色谱法对水质进行检测的过程中，我们通过采用固相萃取提取浓缩净化水样，紫外检测器与荧光检测器串联模式，对水质中的有害物质进行检测，并通过选定的分析条件，对试样中的PAHS与溶剂和干扰杂质间获得较好分离，经二氯甲烷萃取洗脱达到较满意的萃取效率。在苊质量浓度范围 0.05～2.0mg/L，其他几种多环芳烃质量浓度为0.005～0.2mg/L范围内，各PAHS标准曲线的线性相关系数均在0.992以上，方法检出限为0.02～1.9mg/L，加标回收率平均值为65.0～110.9%。由此可知通过高效液相色谱技术的应用对我国水质检测工作起到了及其重要的作用。

［1］李小云，王明霞，林万强，等.珠江三角洲地区饮用源水中多环芳烃污染现状及人体健康苊害的评价研究［J］.科技与信息，2014，07（13）：27～29.

［2］温王强，康 竞.高效液相色谱法在水环境检测中的应用［J］.河南科技，2015，08（12）：17～20.

［3］方志新，黄林霞.采用高效液相色谱法测定土壤中的有害物质分析［J］.科技与创新，2015，23（12）：45～49.

高 虎（1974-），男，助理工程师，大专，主要从事工作方向为水文水资源。

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2095-2066（2016）14-0038-02

2016-5-1

邓清漪（1986-），女，助理工程师，本科，主要从事于水质监测方面的工作。

林 伟（1976-），男，助理工程师，大专，主要从事工作方向为水利工程、水文水资源。