饮用水水质检测中气相色谱技术的实践探析

2021-03-25黄三发

新型工业化 2021年12期

黄三发

（厦门市食品药品质量检验研究院，福建厦门 361021）

0 引言

气相色谱技术实践中，要对气相色谱技术的应用价值、完善途径以及应用领域进行全面掌握，从而在社会发展进程中，能够最大程度发挥气相色谱技术的优势，保证饮用水水质检测的精确度，为人类生活提供重要的保障，维护人们的身体健康，防范饮用水污染的不利影响。

1 气相色谱法的概述和分类介绍

1.1 气相色谱的概述

气相色谱是一种根据色谱技术，将分析对象中的色层进行提取的过程。气相色谱一般常见于水质检测工作中，在水质检测时可以利用这一技术，完成对水质中不同成分的化验和分析，获得水质成分以及不同成分的含量。在饮用水检测中，需要准确判断饮用水的成分，如果其中含有的有害成分超出国家相关标准，那么该饮用水则不具备饮用条件[1]。饮用水水质检测，利用气相色谱技术时，主要依托于专业的检测设备和仪器，比如使用安捷伦气相色谱仪，不仅能够快捷操作，利用简化参数有效控制，而且也是当前行业作为广泛的灵敏检测器。通过提取出色层特征，将饮用水当中的混合物质进行分辨。饮用水检测之所以能够运用色谱技术，就是由于不同物质在色谱状态下，呈现出的色层具有差异，检测人员就是利用这一原理，根据色层性质和数值，对比水质成分标准来确定饮用水中的各种物质，这种气相色谱技术的精度较高，应用性非常好。

1.2 气相色谱技术的分类

图1 气相色谱设备

（1）气固色谱。气固色谱主要是针对饮用水中的颗粒物进行检测，颗粒物一般悬浮于水体中，当固体颗粒物含量较多时，不仅会直接影响到饮用水清洁度，还会造成悬浮物沉淀的现象。气固色谱技术应用中，可以通过技术手段，对饮用水中的固体颗粒物进行吸附，吸附到检测仪器设备上的固体颗粒物，通过色谱分析方法，可以通过仪器显示出不同的色层。水质检测人员，可以基于色层特性来转化数据，形成具有检验分析价值的数据系列，对比标准固体颗粒物数值，就可以掌握饮用水中的颗粒物类型、含量等情况，并判断固体颗粒物是否有害，是否超标，最终得到饮用水检测结论[2]。

（2）气液色谱。气液色谱技术，与气固色谱技术具有相似性，所不同的是采用了液体因素为检测常量。气液色谱技术实施中，通过对饮用水中的物质进行蒸发和分流，能够去除水质中的部分溶液，让水质检测能够更有效地开展，这种色谱技术能够为化学检测提供支持，保留水质含量的依据，是目前使用最为广泛的色谱技术。

2 饮用水水质监测的重要意义

饮用水水质情况对于人体健康具有直接的影响，在饮用水方面需要投入较大的技术力量，力求能够通过先进的技术方法，完成精确的饮用水检测，确保饮用水不会对人体健康造成危害，这也是社会进步的重要标志。饮用水监测工作，就是根据既有的技术，通过检测手段来检测中水质中含有的有害物和污染物，尤其是在现代社会中，化工、农药等的排放，对饮用水安全造成了较大的威胁，使得水质检测工作更为重要。

3 气相色谱分析水体时存在的问题和改进策略

3.1 气相色谱基线波动问题及改进措施

在饮用水检测中使用气相色谱分析技术，也存在一些实践方面的问题。气相色谱技术应用的一个基本前提，就是这种色谱检测具有较高的稳定性和精确度，但是在水质检测时，由于受到基线变动的干扰，会造成检测数据的不稳定，检测结论的可靠性也会受到影响。在气相色谱检测实施中，需要根据实际问题进行基线的把握。分析基线变动的干扰因素，如水质检测器具上是否有杂质，检测过程是否严格按照要求进行操作等[3]。在饮用水水质检测工作中，需要做好检测准备工作[2]。在具体检测前，要对检测仪器设备进行严格的检查，清除上面附着的杂质等，避免杂质对气相色谱基线产生干扰。检测操作时，不能在饮用水检测样本放入仪器后立刻进行读数，因为这时检测样本会存在一定的动荡，水体动荡时会影响到检测读数的准确性。在检测时一般保持一段时间的静止，待水质数据稳定后再进行读取和记录，可以提高检测数据的可靠性和有效性。在检测过程中，为了保证基线的稳定，还要进行多次反复的检测，通过多次获取饮用水水质数据，避免某次出现操作失误影响到最终结论，检测人员可以对比分析每次获得的数据，剔除差异数据，保留稳定数据，提高检测质量。

3.2 色谱柱氧化问题及改进措施

色谱柱氧化问题是水质检测中较为常见的，这种问题一般是由于色谱柱受到污染，色谱柱无法完成精确的检测。色谱柱氧化，主要是在饮用水水质检测中，水体中的一些物质会附着于色谱柱上，色谱柱清洗时不够彻底，这些物质慢慢堆积并腐蚀色谱柱，杂质与色谱柱上的材料发生反应，最终导致色谱柱氧化现象[4]。色谱柱一旦受到氧化，必然会影响到水质检测结果。为了避免色谱柱氧化问题，一般可以采用及时更换的方式，保证色谱柱能够为水质检测提供有效的色谱对照标准。

3.3 色谱柱灵敏度问题及改进措施

色谱柱是饮用水检测的重要依据和基础，色谱柱的灵敏度直接关系到检测数据的有效性。如果色谱柱灵敏度较低，饮用水中的物质含量不大时，就无法很好地检测出，使得饮用水清洁和安全等方面的评价受到干扰[5]。在色谱柱灵敏度问题上，可以采用增添附加剂的方式，提高水质检测灵敏度。二氧化苯溶液，能够对一些色谱柱反应不敏感的物质进行催化，让这些物质能够从游离状态转化为富集状态，为色谱柱检测提供支持，提高气相色谱技术实践效果。

3.4 无机物干扰问题及改进措施

饮用水物质检测的主要对象是水体中的有机物，但是饮用水中一般还会含有一些无机物，无机物也会对色谱柱产生影响，造成水质检测人员难以分辨这些影响的具体来源，对饮用水物质判断容易出现错误。在气相色谱技术应用中针对这种情况可以采用无机物去除的方法。无机物一般可以通过气化、吸附等方式消除或者减少，让饮用水中的有机物更容易被检测出，同时在减少无机物干扰后，气相色谱技术实施效果会提高，尤其是提高物质检测的准确性。

4 饮用水水质检测中气相色谱技术的实践分析

4.1 有机氯农药的检测

在气相色谱技术应用方面，水质检测过程中能够检测到有机氯农药成分以及残留率。随时农药的广泛使用，农药喷洒后的残留物会渗透土壤，在降雨后沿着地表径流进入湖泊、河流等水源中。这些水体是饮用水的重要来源，从而造成饮用水的农药污染。基于气相色谱技术，配备电子捕获检测器，使用固定毛细管柱，提高温度，以此来将水体中七氯、氏剂、硫丹等成分进行检测。

4.2 有机磷农药的检测

有机磷农药也是农药的重要成分，有机磷溶于水后，会导致饮用水酸碱性发生改变，酸碱性的改变也会影响到水离子的电离反应，导致水质中有机磷离子急剧增加。有机磷是一种对人体危害较大的农药成分，有机磷分离出来的离子，能够进入到人体干细胞当中，对肝脏造成严重的破坏，如果长期饮用含有有机磷的水，肝脏就会不断积聚有机磷，导致肝功能发生不可逆转的衰竭和病变。在利用气相色谱技术检测水质时，根据有机磷的色层特点，通过对照检测图谱可以很快知道饮用水中是否含有有机磷，并且基于气相色谱技术，配合氮磷检测，使用固定5%苯基、95%二甲基聚硅氧烷的毛细管柱，以此来提高温度，促进有机磷离子的电离，可以获得有机磷含量数据，为判断饮用水安全性提供重要依据[6]。

4.3 挥发性和半挥发性有机物的检测

饮用水受到污染后，其中会含有一些具有挥发性的物质，这些物质会从饮用水中挥发出来，对环境等存在影响。这些挥发物质或者半挥发物质，主要是一些有害的苯化合物，这些成分一般来自工业废水等，如果不能及时有效地检测出，就会给环境带来严重影响，不利于国家进行饮用水保护和监测。在饮用水检测中，采用气相色谱技术，使用FID检测器和6890N气相色谱仪，利用甲醇来将样品稀释，从而优化方法达到峰值，最后进行数据比对，通过对挥发气体中的各种物质进行检测，能够较好获得相关的物质和含量信息[7]。另外，气相色谱技术不仅在挥发性有机物检测中，能够得到可靠结论，同时还具有较好的分离性，也就是这种技术与饮用水净化技术结合运用，能够保证饮用水的净化效果，同时这些有害挥发物不会直接进入到空气当中，能够得以有效地消除。