高效液相色谱在水环境监测中的应用

马文峰(中国石油大学胜利学院化学工程学院，山东 东营 257061)

0 引言

高效液相色谱从固定相的角度分析，可以将其分成液固色谱、液液色谱两种。高效液相色谱的技术同传统的液相色谱的区别在于高效液相色谱的填料粒径比以往的填料要小很多，填料的高柱比较明显，同时也有不足就是将会遇到更大的阻力，需要使用高压将流动的液相实现运送[1]。高效液相色谱的技术非常成熟、选择性非常灵活、使用效率更高、适应力较好等优点，越来越多的被水环境的日常监测工作所使用。

1 高效液色谱的结构组成

高效液相色谱的结构主要包含进样容器、水泵、检测设备、记录仪器等。水泵的主要作用是增加液体的驱动力，可以实现流动相通过分离柱和监测仪器时更加顺利。进样容器主要任务是将待检测的样品送到指定的色谱系统之内，色谱柱同时可以将所有物质依据自身的特性和化学性质产生不同的流动速度，这样就会轻易地完成分离工作[2]。物质分离工作完成后，将物质运送到检测设备之内，通过检测将检测结果转变成光学的信号，实现记录设备把有关的信号信息进行记录和转化，根据各自信号特性确定信号的面积。

2 水环境监测过程中高效液相色谱技术分类

2.1 监测传统的污染物质

传统的污染物质在监测的过程中也会遇到很多方面的问题，主要是包含水中污染物的类别和含量，对污染性也会做出检测[3]。根据我国已经形成的标准情况，水环境内划分的传统污染物质包含营养元素以及特殊元素等，这些污染物质的检测工作是一个非常关键的问题，常规的检测设备不能进行高效的检测和区别，降低了日常的工作效率和检测效果，高效液相色谱法的使用不但可以明显增强检测的效果，还可以明显将有关元素进行区分，高效液相色谱法同时可以把水环境中的物质含量和具体类别实现精准检测，可以为日后水质分析工作提供更加有利和可靠支持[4]。目前水体中含有的重金属包含(铅、铜、铬、汞等)。营养元素包含氮磷钾等元素。使用高效液相色谱方法进行测量分析水体的污染情况。高效液相色谱仪可以合理监控特殊污染企业的污水排放情况，防止出现污水破坏环境，实现节能环保的理念。与此同时，高效液相色谱的监测内容也包含化学废水以及工业废水等，这些被监测的物质还会含有很多的重金属元素、有毒和有害物质等，防止出现污水对周围的水环境造成的比较严重的污染。

2.2 分析水环境内阴离子的具体含量

水环境中水质在进行监测的过程中具体的阴离子监测方法是使用常规的容量法和分光光度法进行检测工作，这些方法在检测的过程中将会使用到大量的试剂，操作起来需要有专业能力的工作人员才能胜任这项工作，仪器的灵敏度比较性，可操作性非常差。通过高效液相色谱的方法进行检测时，可以很大程度上提高阴离子的分离效果，检测的阴离子效果很高效，可以进行推广。高效液相色谱的方法进行检测时不仅可以精准分析出阴离子的具体含量还会实现大批量的检测工作顺利开展，检测的效果非常理想，效率也很高。

2.3 检测水中的有机物质

高效液相色谱的技术可以实现水环境中有机物含量的精准检测，同时也会检测有机物的污染性，在实际的检测过程中需要依据实际的情况分析具体数据。通常情况下，运用二氯甲烷实现萃取时，之后需要使用活性硅胶柱完成有关的吸附工作，最后一步是进行二氯甲烷进行洗脱工作。随着高效液相色谱方法的不断普及，越来越多的人将高效液相色谱技术投入到水环境的检测工作之中，根据五氯苯酚、苯醚甲环唑、土霉素等多个水体污染有机物的检测工作中，高效液相色谱法可以发挥其优势作用，所以在水环境监测领域得到了更加广泛的使用。在实际检测中运用高效液相色谱方法，将C18反相柱、水-乙腈当作流动相，检测水体中的苯醚甲环唑的具体含量，运用HypersilODS色谱柱，把水-甲醛当作流动的相可以检测水体中乙撑硫脲的含量值，在这个过程中可以取得较好的检测效果，值得推荐。

2.4 水环境中各个种类的污染物质监测工作

水污染的常见化学元素比较复杂，特别是在受污染的水资源中，各种物质的含量尤其复杂，化学元素在水体中可能会产生不同的形态和不同的污染特征。环境因素发生改变时化学元素也会随之改变，因此形态的不同反映的受污染程度有一定的区别。常规的水质检测设备可以检测出水环境中污染物质的含量和污染物质的性质，但是目前的仪器灵敏度无法测出元素的具体种类以及污染物质的具体形态。以污染水中含有铬进行举例，铬元素含有三价态和六价态两种价态。六价铬的污染性比三价态的要高很多，毒性也非常大，虽然浓度降低，但是对周边水环境的污染性仍然很高，不利于周边生物的生长。三价铬元素的毒性比较小，对水体的污染程度也比较差，但是不能忽视对水体的污染。使用传统的水质检测方法可以对六价铬元素以及有关的元素产生的显色情况进行探讨。这个方法虽然有优点，但是缺点也比较明显，检测期间会产生氧化反应这对检测的结果会产生不好的影响，这样很容易导致检测的结果会有很大的偏差，这对后续的环境治理工作来说没有益处。使用高效液相色谱的方法可以实现不同价态的精准检测，检测出不同价态元素的具体含量，这样有利于研究人员更加准确的分析出水体中含有的污染物种类的类别以及污染性程度，通过分析结果，可以提出精准的治理建议，为水环境的治理工作提供有效的保障和技术支持。

3 高效液相色谱法的使用前景

3.1 高效液相色谱和质谱仪的结合

高效液相色谱仪在实际水环境监测工作中，可以精准分析物质特性，也会根据目前已经确定的光谱来鉴别物质的具体浓度等。但是在检测的过程中会含有很多不明物质造成检测的不全面。在运用高效液相色谱时，可以不断的提高检测结果的真实性，防止出现盲目检测的问题，需要充分与质谱仪结合起来。这个方法在具体水质检测过程中可以将物质中的不明浓度的物质进行检测和区分工作，实现水环境监测工作的顺利进行，这样也会增强检测的范围和数量范围。

3.2 和连续进样设备结合使用

在进行自动化操作过程中，进样的准确度受到周围因素的影响比较明显，这样会明显延缓进样的速度，这个问题需要快速解决，这样就能实现连续进样设备和高效液相色谱设备发挥各自的优势，这样可以加快进样的速度，同时可以实现整个实验过程自动化，进而保障进样过程中准确和便捷。高效液相色谱技术和连续进样技术的完美结合，相关科研人员严格按照国家有关标准，根据水环境中污染物的污染情况进行研究，根据分析的结果和环境标准要求，详细区别研究区域水环境的污染情况和污染程度。实现监测结果更加客观的反映区域水环境的实际情况，增加监测结果的可靠性和科学性。

3.3 使用应用评价软件

高效液相色谱仪的技术比较先进，可以在水环境检测中进行推广，色谱仪含有数据分析和数据统计的基本计算功能，将评价软件和高效液相色谱仪器联合起来使用，可以最大程度的实现各自仪器的功能，将功能实现最大化。使用高效液相色谱检测水环境，可以将监测的数据依照评价软件处理所得的数据，这样在实际监测过程中，可以依据具体的监测目的将评价结果进行整理和区分，让水环境的监测结果更加准确和高效率。将高效液相色谱仪和评价软件相结合，主要的工作步骤包含两个方面：第一是评价软件严格筛选监测的样品和样品浓度，正式的监测以前，需要熟练掌握标准物质的界定和水环境监测的有关标准获得最终的数值要比标准浓度的样品值要高，这样可以明显减少监测的强度和频率。其次根据国家对污染物质预定的标准以及对环境造成的有关影响，需要将相同种类的监测样品进行客观细致的评价。与此同时，监测工作需要严格遵守国家有关水环境的有关标准和操作规程，保证每个操作步骤按照规章进行，这样得到的监测数据更加精准，可以为后面水环境的评价和水环境的治理工作提供客观的数据支持，可以明显增强国家水资源的管理水准，为生态环境的良好循环发挥重要作用。

在技术的使用过程中，软件和高效液相色谱的联合，专业技术人员可以运用软件将样本的信息进行科学筛查，同时根据环境标准来判断水环境受污染程度，如果监测软件发现水体中的某种污染物质含量超标时，软件可以做出提示，工作人员在工作中可以实现心里有数。最后监测的结果以编号的形式体现，尽可能详细地描述样品的污染程度。从技术的长远角度发展来分析，智能化技术在不断革新，需要使用软件来专业管理和评价数据显得尤为重要，需要不断强化高效液相色谱仪的使用效能，有关专家和学者可以从智能化的角度考虑和分析，实现高效液相色谱仪与评价软件的高效结合，进一步提高环境治理的水平和效果。

4 结语

根据现有的检测能力和工作经验发现，高效液相色谱方法得到了很好的推广，在水环境监测中被更多的监测人员使用。认真掌握高效液相色谱方法的工作原理和具体内部结构，有利于快速找到高效液相色谱方法的优势。目前高效液相色谱方法在实际的运用虽然比较广泛，但是仍然有可以发展的空间，很多问题没有得到很好地解决，仍然需要改进现有的监测技术。通过科研人员的不断努力必将把高效液相色谱技术在水环境监测工作中发挥得淋漓尽致，为我水资源和水环境的保护工作发挥自己应有的作用。