华测检测认证集团股份有限公司 广东省深圳市 518101
摘要:近年来随着生态环保理念的逐渐深化,人们对水环境污染及治理愈发重视,在水环境监测工作中,高效液相色谱法具有较强应用优势。基于此,本文首先阐述了水环境监测中高效液相色谱的具体应用,并以水环境中除虫菊酯类农药残留监测为实例展开应用分析,全面了解高效液相色谱法在水环境监测中的作用。
关键词:高效液相色谱;水环境;环境监测
引言
相较于传统色谱法而言,高效液相色谱法中填料粒径小,需借助高压完成流动相输送,根据物质化学性质差异进行分离,并将完成分离的物质传递至检测设备内,根据检测信息所传达出的光学信号及峰面积等信息了解样本中是否含有污染物,以此完成水环境监测,为水环境治理提供信息支持。
一、水环境监测中高效液相色谱的具体应用
(一)阴离子监测
水环境污染物监测主要集中在污染性及污染种类两个方面,据我国环境标准,水环境污染物可分为营养元素及特殊元素,在传统方式监测下无法保障精准度,而高效液相色谱法可极大提升水环境监测质量,并对样本中污染元素进行区分,详细监测出水环境中污染物的类别及含量,为后续水环境治理提供依据。高效液相色谱除可监测出水环境中的重金属元素与毒害物质,规避监测过程中的二次污染,还可对水环境中具有污染性的阴离子进行监测分析。阴离子主要来源于工业废水及生活废水,难以降解的阴离子可经过水生动物进入食物链,经过累积浓缩对人体生理分泌系统及荷尔蒙造成严重影响,甚至可造成生理系统失衡。在水环境阴离子监测技术中,分光光度法、容量法等传统监测方法不仅需耗费大量检测试剂,且技术要求较高,阴离子监测缺乏灵活性,此时可借助高效液相色谱法将阴离子分离,提高阴离子监测效率及质量,并可同时完成大批量阴离子的监测工作,兼顾监测质量与效率,推动水环境阴离子治理工作。
(二)有机物监测
高效液相色谱法对水环境污染性有机物的污染性监测效果显著,需根据物质实际情况进行应用,在大多数情况下,均需借助二氯甲烷完成萃取工序,并在活性硅胶柱应用下进行物质吸附,在二氯甲烷作用下进一步展开洗脱,以此了解水环境中污染性有机物种类及含量。近年来,土霉素、五氯苯酚、苯醚甲环唑、乙撑硫脲等有机物均借助高效液相色谱法完成了精准化监测,为各地水环境污染治理工作提供数据依据。例如:在监测水环境中的苯醚甲环唑时,则可运用高效液相色谱法展开精准化分析,以C18为反相柱,乙腈-水溶液作为检测流动相,以此监测出水环境中苯醚甲环唑具体含量;在监测乙撑硫脲时,可借助Hypersil ODS色谱柱,流动相为甲醛-水溶液,以此完成水环境中乙撑硫脲含量的监测工作[1]。
(三)多形态污染物监测
水环境处于动态流动状态,污染性水体中蕴含不同化学元素,不同污染情况下的化学元素受到环境影响将产生不同变化,在多形态元素组合下大幅度提高污染物监测难度。在传统水环境监测技术中,可借助特定设备完成污染性检查,确定污染性质,但却无法进一步监测出水环境污染物质中的元素形态。例如:铬元素在水环境中存在三价、六价两种形态,其中三价铬元素毒性较小,对水环境的污染较轻,但六价铬元素毒性与污染性均较强烈,六价铬元素即使难度较低也可对身体及周边环境造成严重危害,并通过水资源污染周边作物,在传统监测手段下无法准确监测出六价铬元素与其他元素的具体含量,受到氧化反应影响,导致污染物元素均呈现出显色状态,六价铬元素监测效果较差,无法对六价铬元素污染治理制定专项方案。若在多形态污染物监测中应用高效液相色谱技术,可针对不同价态的元素进行单独分离监测,精准化了解水环境中污染物元素类别及价态,为后续针对性水环境治理工作提供实用性意见,以此支持我国水环境治理工作,加快生态化社会环境建设步伐。
二、高效液相色谱在水环境监测中的实例应用分析
高效液相色谱技术在水环境监测中发挥着重要作用,为进一步了解其具体应用方式,选取某地水体环境展开研究,水环境周边存在农业生产区,为避免农药污染水体,本次借助高效液相色谱法有针对性地对除虫菊酯类农药进行监测。
(一)仪器与试剂
在本次高效液相色谱技术监测水环境除虫菊酯类农药实验中,实验设备主要包括全自动固相萃取仪、HP1050高效液相色谱仪、分析色谱柱、高速自动萃取仪、富集柱、全自动天平等,而主要实验试剂则为超纯水、氯化钠、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、除虫菊酯类标准色谱等。
(二)制备标准液及样本处理
在标准液制备时,按标准提取三氟氯氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯各0.01g,将其溶入10ml容量瓶内,并借助乙腈完成定容,按精准化标准进行操作,将各单标溶液制成混合液(1000μg/ml)。为更好地监测出水环境中除虫菊酯类农药具体含量及污染性,需对水体样本进行处理,首先取约300ml样本,加入5g氯化钠,将其均匀搅拌10min后借助二氯甲烷完成萃取工序,为降低误差,提高精准度,可进行两次萃取,以此确保水环境样本中的各元素实现均匀分配,完成萃取液制备后将其吹干;其次取1000ml水体样本,将氯化钠(20g)加入到水体样本中,均匀混合后运用甲醇活化蒸馏水洗后上样;最后,对上样速度加以控制,按实验要求将其吹干,按先二氯烷、后乙酸乙酯的顺序完成洗脱吹干,以此完成样本处理[2]。
(三)监测结果分析
为保障除虫菊酯类农药污染物监测效果,从泵体度、监测波长长度两个角度制定严格分析条件,在柱温25℃环境下,泵体度在0min、10min、15min、30min时间节点时,百分比分别为80%、70%、70%、100%,而监测波长长度在0、10、15、25min时间节点时,波长分别为245nm、245nm、225nm、254nm。本次选取250mm×4.6mm×5um规格色谱柱,在高效液相色谱法应用下,水体环境中除虫菊酯类污染物成分,具体情况如图1所示,不同物质在高效液相色谱仪中呈现出不同峰面积,便于水环境控制人员根据实际物质情况制定治理计划,不同峰面积代表不同物质含量,若在水环境监测除虫菊酯类污染物时发现无波峰产生,反馈信息为“直线”状态,则可证明水体样本中无除虫菊酯类污染物。
图 1 高效液相色谱法监测除虫菊酯类污染物结果
结束语:综上所述,高效液相色谱法除可监测出水环境中重金属元素、毒害物质外,还可实现对阴离子、有污染机物、多形态污染物的监测,实现精准化水环境监测,具有较强优势,现阶段高效液相色谱在水环境监测中仍存在一定问题,应在高效液相色谱法未来发展中进一步优化与调整,推进我国水资源治理进程。
参考文献:
[1]焦振寰,杨艳彬,宋久林等.水生态监测方法介绍及研究进展[J].农村经济与科技,2020,31(14):9-10.
[2]孙娟,何青青,徐荣等.水环境中26种类固醇激素的分析方法研究[J].环境监控与预警,2019,11(06):18-23.