饮用水水质检测中气相色谱技术的应用分析
2019-11-28李菁
李菁
江西洪城水业股份有限公司 江西南昌 330000
气相色谱法(Gas Chromatography,GC)是一种利用气体作流动相的色层分离分析方法。随着各种各样污染的出现,人们已经逐渐意识到环境污染带来的严重问题。以水污染为例,水是人类赖以生存的重要资源,饮用水的安全与人们的身体健康息息相关。本文以饮用水水质检测的重要性为切入点,对饮用水的水质检测技术进行了简要概述,并分析了气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用[1]。
1 饮用水水质检测的意义分析
水是各项生命活动的重要基础,世间万事万物的生存发展均与水资源密切相关,饮用水对人们生产生活质量形象的影响是极为深刻的,此时加强饮用水水质的检测具有很大现实意义,这是相关控制措施实施的基础。对水质进行检测,主要包括对水质理化性质、水内微生物的检测。而针对生活饮用水而言,水质检测包括了对水内污染物及细菌等物质检测,以减少对机体健康形成的危害。若饮用水内存有细菌与病毒,则建议选用高温消毒杀菌法进行净化处理,以从根本上改善水体质量;而针对一些具有毒害的重金属而言,通常会应用过滤等净化方法。尽管大量的检测实践表明饮用水内还存有部分微金属元素,但若有毒重金属含量过高,则会对机体健康水平造成巨大危害。与此同时,在对饮用水水质检测过程中,应加强对有机污染物含量的控制。有研究指出,若个体长时间饮用不洁净的水,则会增加癌症等严重疾病的发生率,情节严重时可造成死亡。饮用水中的部分有机物还具有潜伏的特征,会对人体的肾、胃及肝功能等造成不同程度的损伤。保证饮用水的安全性,对社会发展进步有重大意义,但现代群体尚未予以饮用水水质检测工作一定重视,这也是最近几年中个体因饮用被污染水质相关疾病发生率不减反增的内在因素之一。故而,应给予饮用水水质检测工作一定重视度,加强对先进检测技术的应用,进而全面维护人们的生命健康水平[2]。
2 气相色谱法的原理和主要特点
2.1 气相色谱法的原理
色谱分析方法是一种高效的分离分析技术。根据流动相的差异可分为气相色谱法和液相色谱法。气相色谱法的流动是气体(载气)。气相色谱法能够对物质进行检测的主要原理为:当待分析样品在载气(流动相)的带动下经过色谱柱时,样品中的各组分会与柱内的固定相发生作用。不同的物质,在性质上必然存在一定的差异,这种差异导致各组分与固定相发生作用产生的作用效果也就不同,因此在其余条件都相同的条件下,因作用效果不同,不同组分在固定相内的停留时间也不同,与固定相作用力最小的最先流出,反之,最后流出,这样就将样品中组分进行了有效分离,然后再根据生成的检测谱图一一对应,确定组分含量。
2.2 气相色谱法的主要特点
第一,分离率高。在经典的塔板理论中,气相色谱仪内的色谱柱相当于一个分馏塔,内含几千块理论塔板,理论上甚至可高达数百万块。每一块塔板对样品中的组分都进行一次分离,经过多次分离后可达到分配平衡状态。这种分离模式可以将一些分配系数接近、难以分离的物质进行有效分离。第二,选择性高。一般的测量方法很难将那些结构、性质极为相近的物质(如异构体、同位素)进行高效分离并检测,但应用气相色谱法可以解决此项难题,可以达到较好的分离效果。第三,灵敏度高。如果在气相色谱仪中安装高灵敏度的检测器,能够对那些含量极小的物质进行检测,最小可达10-11~10-13g,甚至更小。第四,分析速度快。气相色谱能够对混合物在一个仪器内完成分离、检测两项工作,不需向其他方法如紫外、红外等需先将各组分分离提纯,在对纯物质进行检测,大大节约了时间。因此,使用气相色谱对样品进行分析相较于其他方法,时间很短,即使样品成分很复杂最长也就用几十分钟。第五,样品用量少。由于气相色谱灵敏度很高,所以在对样品进行检测分析时,每次的测量中所需使用的样品量极少,一般进样几微升即能完成所有指标分析,因此可以对那些很难获得的样品或者价格昂贵的样品进行测量,可以节省费用。第六,应用范围广。气相色谱法不仅可以饮用水内的有机物进行分析,也以对一些无机物进行有效监测,而且不受待检测组分含量高低的限制。
3 气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用
3.1 有机氯农药的检测
有机氯农药为神经毒,对人体健康造成的危害较大,并且对环境造成的污染和不良影响也是非常巨大的,且有机氯农药的残留时间长,分解困难。在对有机氯农药进行检测时,气相色谱技术可配置电子捕获检测器,使用相对固定的毛细管柱,用程序升温,将水体中的氏剂、七氯、硫丹等有机氯农药成分进行分离和检测。
3.2 有机磷农药的检测
有机磷农药为液体,虽然是液体但不溶于水,只能融于动植物油,容易被碱性物质分解。气相色谱在检测时可配置氮磷检测,用固定5%苯基、95%的二甲基聚硅氧烷的毛细管柱,有效程序升温,对水体中甲基对硫磷、马拉硫磷、对硫磷等有机磷农药进行检测[3]。
3.3 挥发性有机物与半挥发性有机物的检测
在对挥发性有机物与半挥发性有机物进行检测的过程中使用气相色谱,可以检测出硝酸本、甲苯和四氯化碳等多种有害物质,同时可以采用有效措施将有害物质分离出来,从而实现检测目标。
4 结语
饮用水的水质污染问题关乎人类的健康和安全。随着人们健康意识的不断提高,对水质质量要求也在不断增加,水质检测是控制饮用水安全的关键。目前我国对饮用水水质检测方法较多,气相色谱技术是其中应用最广泛的技术之一,该技术具有操作简单、分辨率高、选择性强、灵活度高等诸多优点,可得到广泛应用[4]。