气相色谱在饮用水水质检测中的应用研究

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:王苏琴
[导读] 摘要: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。
        黄山市自来水有限公司  安徽黄山  245000
        摘要: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。气相色谱法是一种能将成分复杂混合物中的各种组分进行有效的分离并进行分析的一种技术方法,饮用水中的多项有机物指标都可应用此方法进行检测。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。
        关键词:气相色谱法;饮用水;水质检测应用
        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。针对生活饮用水而言,主要包括对水质理化性质以及水中微生物的检测,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高度重视,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 气相色谱法应用优势
        气相色谱法是以气体为流动相的柱色谱法,也是色谱法的其中一部分。气相色谱法的原理是当流动相中携带的混合物流经固定相时,由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中流出。近年来,由于气相色谱法具有分离率高、灵活性强、选择性高、分析速度快以及应用范围广等特点,环保行业,化工行业,石油行业,生物行业以及食品行业药品行业等等相关各大领域都已经应用了气相色谱法,以至于在这几年里气相色谱法得到了更先进的开发利用。
        2.1分离率高
        在检测水质过程中,气相色谱中的色谱柱通常有1~2 m的长度,会出现几千个甚至一百多万个理论搭板。这种方式可使分配系数相近,分离难度大的物质经过长时间的分配之后,得到有效分离,并且最终分离结果的准确性较高。
        2.2灵活性强
        气相色谱法使用的检测仪器较为灵活,能够对10-1g到10-9g的物质进行检测。生活用水中的有机物指标,可以采用气相色谱法检测,除此之外,还可以使用气相色谱设备对超纯气体和高分子单体进行检测,确定空气中微量毒物的含量。并且只要在气相色谱仪允许的情况下,可以气化且不分解、不具腐蚀性的物质,都可以通过气相色谱法来进行分析检测。与其他检测方法相比,气相色谱法的灵活性较强。
        2.3选择性高
        性质较为相似的物质的检测难度较高,这就需要检测方法具有较强的精准性和分析能力。气相色谱法能够对复杂的物质进行分离,并在此基础上进行定量分析,这也表明气相色谱法在使用中具有较强的选择性。
        2.4分析速度快
        传统方法下,一个样品的分析需要很长时间,但是气相色谱法能够大大缩短样品的分析时间。主要是因为气相色谱法的技术水平较高,使用方便,系统能够进行自动处理,因此整个数据分析过程能够在短时间内完成。


        2.5应用范围广
        气相色谱法能够对气体样品进行分析,也能分析固体样品,分析对象包括沸点低于400℃的各种有机或无机试样。正是因为如此,气相色谱法的适用范围较广。目前气相色谱法在我国分析领域具有重要作用,除了可以应用在水质检测中外,还能应用在环境监测、医药分析等领域,具有较高的实际应用价值。
        3 气相色谱在饮用水水质检测中的应用
        3.1气相色谱在有机氟农药检测中的应用
        有机氟农药带有一定的毒性,既属于神经毒又属于肝毒,该种农药残留的时间非常长,并且不容易分解,会对环境产生严重污染,如果人体中有机氟农药含量超标,则可能导致畸形。因此必须对该种物质进行检测,在此过程中可以使用安捷伦6820型气相色谱仪器和电子检测仪,其固定相为5%苯基和95%的二甲基聚硅氧烷,毛细管色谱柱长30 m,柱径为0.25 mm,膜厚为0.25μm。在检测中,程序升温的方法能够对有机氟农药中的成分进行有效检测,其中包括4种六六六异构体以及4种DDT异构体等,检出限为4 ng·L-1~0.2μg·L-1。
        3.2气相色谱在有机磷农药检测中的应用
        有机磷农药中含有大量的磷酸酯类以及硫代磷酸酯类物质,主要以油状液体的状态存在,颜色为淡黄色到棕色,气味与大蒜相似,并且不能和水互溶,但是能够溶于有机溶剂以及动植物油。在光、热、氧条件下具有较高的稳定性,遇碱容易分离。有机磷可以通过消化系统、呼吸系统以及皮肤进入人体内,并且能够分布在各个器官中,尤其是肝脏。肝脏在人体中主要负责分解毒素,一旦肝脏中的不良物质超标,则会影响人体整个系统的正常运行。在对该种物质展开检测的过程中,使用安捷伦6820型气相色谱装置以及氮磷检测装置,将5%的苯基和95%的二甲基聚硅氧烷组成的毛细管色谱柱作为固定相,长度为30 m,柱径为0.25 mm,膜厚为0.25μm。使用程序升温的方式,对饮用水中的甲基对硫磷、对硫磷、马拉硫磷与敌敌畏等物质进行检测,确定饮用水中有机磷农药的含量。目前,人们对水资源质量的重视程度逐渐加大,对饮用水水质检测技术的要求也越来越高,而气相色谱法在实际应用中具有检测快速、准确的特点,已经成为我国水质分析的标准方法之一。
        3.3气相色谱在挥发性物质检测中的应用
        挥发性物质指的是挥发性有机物以及半挥发性有机物,可使用气相色谱仪器和氢火焰离子检测仪、电子捕获检测仪3种设备,对检测环境进行调整,使其处于良好的检测状态。对饮用水中的四氯化碳、甲苯、三氯乙烯等物质进行检测,确定饮用水中有机污染物的含量。在应用气相色谱法的过程中,主要使用的设备为安捷伦6820型设备,该设备中安置了计算机控制系统,能够进行多阶升温,操作较为方便。可以针对饮用水中的60个项目指标进行检测。随着气相色谱技术的不断提升,相应设备的性能也会逐渐提高,因此相关人员在使用气相色谱法的过程中,需要根据检测要求以及技术发展实际情况,对气相色谱法中的设备和技术进行优化,使其跟上时代的发展步伐,并将自身的价值充分发挥出来。饮用水作为人们生活中的重要组成部分,其水质直接决定着人们的身体健康状况,这就需要相关人员认识到饮用水水质检测的重要性,并将气相色谱法应用到其中,提高水质检测的准确性和有效性,为人们提供健康的水资源。
        4 结论
        综上所述,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。
        参考文献:
        [1]何勇.水环境监测中色谱-质谱技术的运用[J].科技视界,2019(11):39-40.
        [2]肖海燕.气相色谱-质谱联用技术在环境检测中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(01):229+238.
        [3]李锰.高效液相色谱技术在水质检测中的应用分析[J].绿色科技,2018,20(16):66-67.
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