飲用水水質(zhì)檢測(cè)中氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用分析

李菁

江西洪城水業(yè)股份有限公司 江西南昌 330000

氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）是一種利用氣體作流動(dòng)相的色層分離分析方法。隨著各種各樣污染的出現(xiàn)，人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到環(huán)境污染帶來(lái)的嚴(yán)重問題。以水污染為例，水是人類賴以生存的重要資源，飲用水的安全與人們的身體健康息息相關(guān)。本文以飲用水水質(zhì)檢測(cè)的重要性為切入點(diǎn)，對(duì)飲用水的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，并分析了氣相色譜技術(shù)在飲用水水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用[1]。

1 飲用水水質(zhì)檢測(cè)的意義分析

水是各項(xiàng)生命活動(dòng)的重要基礎(chǔ)，世間萬(wàn)事萬(wàn)物的生存發(fā)展均與水資源密切相關(guān)，飲用水對(duì)人們生產(chǎn)生活質(zhì)量形象的影響是極為深刻的，此時(shí)加強(qiáng)飲用水水質(zhì)的檢測(cè)具有很大現(xiàn)實(shí)意義，這是相關(guān)控制措施實(shí)施的基礎(chǔ)。對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，主要包括對(duì)水質(zhì)理化性質(zhì)、水內(nèi)微生物的檢測(cè)。而針對(duì)生活飲用水而言，水質(zhì)檢測(cè)包括了對(duì)水內(nèi)污染物及細(xì)菌等物質(zhì)檢測(cè)，以減少對(duì)機(jī)體健康形成的危害。若飲用水內(nèi)存有細(xì)菌與病毒，則建議選用高溫消毒殺菌法進(jìn)行凈化處理，以從根本上改善水體質(zhì)量；而針對(duì)一些具有毒害的重金屬而言，通常會(huì)應(yīng)用過(guò)濾等凈化方法。盡管大量的檢測(cè)實(shí)踐表明飲用水內(nèi)還存有部分微金屬元素，但若有毒重金屬含量過(guò)高，則會(huì)對(duì)機(jī)體健康水平造成巨大危害。與此同時(shí)，在對(duì)飲用水水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)有機(jī)污染物含量的控制。有研究指出，若個(gè)體長(zhǎng)時(shí)間飲用不潔凈的水，則會(huì)增加癌癥等嚴(yán)重疾病的發(fā)生率，情節(jié)嚴(yán)重時(shí)可造成死亡。飲用水中的部分有機(jī)物還具有潛伏的特征，會(huì)對(duì)人體的腎、胃及肝功能等造成不同程度的損傷。保證飲用水的安全性，對(duì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步有重大意義，但現(xiàn)代群體尚未予以飲用水水質(zhì)檢測(cè)工作一定重視，這也是最近幾年中個(gè)體因飲用被污染水質(zhì)相關(guān)疾病發(fā)生率不減反增的內(nèi)在因素之一。故而，應(yīng)給予飲用水水質(zhì)檢測(cè)工作一定重視度，加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而全面維護(hù)人們的生命健康水平[2]。

2 氣相色譜法的原理和主要特點(diǎn)

2.1 氣相色譜法的原理

色譜分析方法是一種高效的分離分析技術(shù)。根據(jù)流動(dòng)相的差異可分為氣相色譜法和液相色譜法。氣相色譜法的流動(dòng)是氣體（載氣）。氣相色譜法能夠?qū)ξ镔|(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的主要原理為：當(dāng)待分析樣品在載氣（流動(dòng)相）的帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)色譜柱時(shí)，樣品中的各組分會(huì)與柱內(nèi)的固定相發(fā)生作用。不同的物質(zhì)，在性質(zhì)上必然存在一定的差異，這種差異導(dǎo)致各組分與固定相發(fā)生作用產(chǎn)生的作用效果也就不同，因此在其余條件都相同的條件下，因作用效果不同，不同組分在固定相內(nèi)的停留時(shí)間也不同，與固定相作用力最小的最先流出，反之，最后流出，這樣就將樣品中組分進(jìn)行了有效分離，然后再根據(jù)生成的檢測(cè)譜圖一一對(duì)應(yīng)，確定組分含量。

2.2 氣相色譜法的主要特點(diǎn)

第一，分離率高。在經(jīng)典的塔板理論中，氣相色譜儀內(nèi)的色譜柱相當(dāng)于一個(gè)分餾塔，內(nèi)含幾千塊理論塔板，理論上甚至可高達(dá)數(shù)百萬(wàn)塊。每一塊塔板對(duì)樣品中的組分都進(jìn)行一次分離，經(jīng)過(guò)多次分離后可達(dá)到分配平衡狀態(tài)。這種分離模式可以將一些分配系數(shù)接近、難以分離的物質(zhì)進(jìn)行有效分離。第二，選擇性高。一般的測(cè)量方法很難將那些結(jié)構(gòu)、性質(zhì)極為相近的物質(zhì)（如異構(gòu)體、同位素）進(jìn)行高效分離并檢測(cè)，但應(yīng)用氣相色譜法可以解決此項(xiàng)難題，可以達(dá)到較好的分離效果。第三，靈敏度高。如果在氣相色譜儀中安裝高靈敏度的檢測(cè)器，能夠?qū)δ切┖繕O小的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，最小可達(dá)10-11～10-13g，甚至更小。第四，分析速度快。氣相色譜能夠?qū)旌衔镌谝粋€(gè)儀器內(nèi)完成分離、檢測(cè)兩項(xiàng)工作，不需向其他方法如紫外、紅外等需先將各組分分離提純，在對(duì)純物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，大大節(jié)約了時(shí)間。因此，使用氣相色譜對(duì)樣品進(jìn)行分析相較于其他方法，時(shí)間很短，即使樣品成分很復(fù)雜最長(zhǎng)也就用幾十分鐘。第五，樣品用量少。由于氣相色譜靈敏度很高，所以在對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)分析時(shí)，每次的測(cè)量中所需使用的樣品量極少，一般進(jìn)樣幾微升即能完成所有指標(biāo)分析，因此可以對(duì)那些很難獲得的樣品或者價(jià)格昂貴的樣品進(jìn)行測(cè)量，可以節(jié)省費(fèi)用。第六，應(yīng)用范圍廣。氣相色譜法不僅可以飲用水內(nèi)的有機(jī)物進(jìn)行分析，也以對(duì)一些無(wú)機(jī)物進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，而且不受待檢測(cè)組分含量高低的限制。

3 氣相色譜技術(shù)在飲用水水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測(cè)

有機(jī)氯農(nóng)藥為神經(jīng)毒，對(duì)人體健康造成的危害較大，并且對(duì)環(huán)境造成的污染和不良影響也是非常巨大的，且有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留時(shí)間長(zhǎng)，分解困難。在對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，氣相色譜技術(shù)可配置電子捕獲檢測(cè)器，使用相對(duì)固定的毛細(xì)管柱，用程序升溫，將水體中的氏劑、七氯、硫丹等有機(jī)氯農(nóng)藥成分進(jìn)行分離和檢測(cè)。

3.2 有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)

有機(jī)磷農(nóng)藥為液體，雖然是液體但不溶于水，只能融于動(dòng)植物油，容易被堿性物質(zhì)分解。氣相色譜在檢測(cè)時(shí)可配置氮磷檢測(cè)，用固定5%苯基、95%的二甲基聚硅氧烷的毛細(xì)管柱，有效程序升溫，對(duì)水體中甲基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、對(duì)硫磷等有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)[3]。

3.3 揮發(fā)性有機(jī)物與半揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)

在對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物與半揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中使用氣相色譜，可以檢測(cè)出硝酸本、甲苯和四氯化碳等多種有害物質(zhì)，同時(shí)可以采用有效措施將有害物質(zhì)分離出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

飲用水的水質(zhì)污染問題關(guān)乎人類的健康和安全。隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，對(duì)水質(zhì)質(zhì)量要求也在不斷增加，水質(zhì)檢測(cè)是控制飲用水安全的關(guān)鍵。目前我國(guó)對(duì)飲用水水質(zhì)檢測(cè)方法較多，氣相色譜技術(shù)是其中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、分辨率高、選擇性強(qiáng)、靈活度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，可得到廣泛應(yīng)用[4]。