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[摘 要]高效液相色谱仪技术是目前我国水环境监测中普遍应用的监测技术。本文首先对高效液相色谱仪进行了简要介绍,并对其目前在水环境监测中的应用及其发展前景进行了详细论述,以期进一步推进高效液相监测仪的应用,促进水环境监测技术的发展。
[关键词]高效液相色谱仪;水环境监测;应用;前景
中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0342-01
引言
高效液相色谱在现阶段的水环境监测中发挥着越来越重要的作用。在以往的工作中我们发现,高效液相色谱仪与其他先进的仪器或者软件联动使用,可以大大提高水环境基本因素监测的效率,并有效提高其监测数据的精准度。因此,探讨高效液相色谱仪在水环境监测中的应用及其发展前景具有非常重要的现实意义。
1 高效液相色谱仪及其技术概述
高效液相色谱仪是起源于上世纪60年代的一项监测方法,简称HPLC,这种方法是在传统液相色谱监测的基础上发展而来的,与传统色谱法相比,其具有非常大的优势,具体表现为1)固定相颗粒极细且规则均匀,传质阻抗小,分离效率高;2)采用高压输液泵输送流动相,缩短分析时间;3)应用高灵敏度检测器,监测灵敏度高。利用高效液相色谱仪可以实现分析速度、分离效能以及检测灵敏度的提升,并且可完成自动化操作,其检测精度可以达到气相色谱法的水平。相较于气相色谱法的较大局限性(仅适用于挥发性、蒸气压以及沸点低、热稳定性好的样品),高效液相色谱分析法具有更广阔的应用前景。下图1为HPLC仪器结构图。
在环境监测中,由于HPLC对分子量大、挥发性低以及热稳定性差的有机污染物分离和分析具有较大的适用性,其已经成为目前环境监测中应用最为广泛的监測方法之一。目前,该项技术主要应用在如多环芳烃类、酚类、多氯联苯、苯胺类、阴离子和非离子表面活性剂、有机农药、除草剂等的分离和分析中。其中RP-HPLC在一些重要的有机污染物的理化参数的测定中得到普遍重视,在模拟化合物的环境行为、药物的活性等领域有非常好的应用前景。
2 高效液相色谱仪在水环境检测中的应用
了解水环境的污染情况以及水中含有的物质情况是进行水环境监测工作的主要目的,高效液相色谱仪在水环境监测中的作用主要体现在三个方面,分别是:1)对水体中传统污染物含量进行检测和分析;2)利用高效液相色谱仪监测出水体中含有的有机物质;3)将监测到的污染水质中的不同形态污染物进行整体分类。下面将对这三个方面进行具体论述。
2.1 对传统污染物含量的监测与分析
水体中传统污染物含量的检测是水环境监测工作中最重要的一项内容。依据当前我国的相关规定与实际要求,我们分析出水体中主要的污染物主要包括重金属元素(铅、汞、铜、铬等)、营养元素(氮、磷等)及其他元素。利用高效液相色谱仪我们可以对水体的污染情况进行分析。除此之外,我们还可以利用高效液相色谱仪对特殊行业排放的污水进行科学合理的监测,以保证水体中污染物质控制在合理的范围内,不会对生态环境造成破坏,实现节能环保的目的。下图1为受重金属污染水质经高效液相色谱仪检测后各项污染物质的含量。
2.2 监测水体中的有机物
关于水体中有机物监测的项目主要是针对工业有机污染物以及农业有机污染物中的一些特殊有机物。利用高效液相色谱仪可以对监测到的有机物定型,并且对其实施定量监测。监测水体中的有机物一方面可以及时掌握水体的有机污染情况,另一方面可以对水体有机污染物的治理提供相应的科学依据,从而制定有效的解决方案。
2.3 对于不同形态污染物的监测与分析
一般情况下,一种化学元素在环境中的存在形式是不同的,而且其不同的形态对环境产生的影响也是不同的。传统的检测仪器对不同形态的污染物进行监测时,其监测数据会有许多误差,这将会对水环境监测数据的可靠性产生影响。但是利用高效液相色谱仪就可以很好的避免这种情况的发生,其可以对不同形态的污染物进行检测,包括其毒性也能够被监测出来,这样就可以对生态环境做出正确的分析,进而提出有效的治理措施。
3 高效液相色谱仪的应用前景
3.1 与评价软件连用
高效液相色谱仪具有较好的数据收集功能以及数据计算功能,将高效液相色谱仪与评价软件结合可以在其该项功能的基础上实现数据的进一步分析处理。并且,将高效液相色谱技术与电脑评价软件结合可以在监测过程中根据不同的监测目的进行不同的评价数据的输入,从而得到科学、合理的评价结果输出,使环境监测结果更加高效和准确。
高效色谱仪与评价软件的结合,在具体操作上主要分为两个方面:首先是借助于评价软件的评价功能实现超标样品的筛选。这项功能的实现需要在环境进行测定前先对标准物质进行测定,这样在后期的测定过程中可以利用评价软件的筛选功能自动对超标样品进行报警或者标红处理。利用这种方法可以将超标样品的浓度以及编号准确的输出,有效减少了环境监测人员的工作量。
其次是利用预先设定的国家标准以及不同污染物的环境效应权重,对某一样品的权重指标进行测定,进而生成相应的评价报告。在实际的测定过程中,将测量数据与国建标准进行自动对比,进而生成科学的环境评价报告,为后续的环境治理提供一定的依据。
3.2 与质谱仪连用
高效液相色谱仪只能够定性的分析被监测物质,或者通过对吸收光谱的设定来测定特定物质的浓度,但是其在对未知物质的监测上却存在很大的不足。将高效液相色谱仪与质谱仪连用可以在同一样品测定的情况下测定未知样品中的特定物质种类以及物质浓度,避免了单纯使用高效液相色谱仪的盲目性,使水环境监测的范围更加广阔。
3.3 与连续进样装置的连用
高效液相色谱仪在进行检测时往往是利用手动模式实现进样的连续性,因此,其在监测效率上具有很大的不足。除此之外,手动进样的准确度也不够高。但是,如果将高效液相色谱仪与连续进样装置连用,就可以实现进样的自动化,可以有效提升高效液相色谱仪监测的精度以及效率。所以说,这种方式在未来值得推广。
结束语
综上所述,高效液相色谱仪检测技术是当前水环境监测中非常实用的监测技术,其在水环境污染监测的效率以及精确度上具有非常大的优势。未来,需要对高效液相色谱仪与其他先进设备的结合进行更深入的探索,探究更有效的监测方法,促进水环境监测工程的发展。
参考文献
[1] 李鹏.高效液相色谱法在水环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016,(12):104.
[2] 杨蕾.环境水质监测中离子色谱技术的应用研究[J].绿色科技,2017,(06):43-44.
[3] 侯桂琳.高效液相色谱在环境监测中的应用[J].低碳世界,2016,(13):7-8.
[关键词]高效液相色谱仪;水环境监测;应用;前景
中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0342-01
引言
高效液相色谱在现阶段的水环境监测中发挥着越来越重要的作用。在以往的工作中我们发现,高效液相色谱仪与其他先进的仪器或者软件联动使用,可以大大提高水环境基本因素监测的效率,并有效提高其监测数据的精准度。因此,探讨高效液相色谱仪在水环境监测中的应用及其发展前景具有非常重要的现实意义。
1 高效液相色谱仪及其技术概述
高效液相色谱仪是起源于上世纪60年代的一项监测方法,简称HPLC,这种方法是在传统液相色谱监测的基础上发展而来的,与传统色谱法相比,其具有非常大的优势,具体表现为1)固定相颗粒极细且规则均匀,传质阻抗小,分离效率高;2)采用高压输液泵输送流动相,缩短分析时间;3)应用高灵敏度检测器,监测灵敏度高。利用高效液相色谱仪可以实现分析速度、分离效能以及检测灵敏度的提升,并且可完成自动化操作,其检测精度可以达到气相色谱法的水平。相较于气相色谱法的较大局限性(仅适用于挥发性、蒸气压以及沸点低、热稳定性好的样品),高效液相色谱分析法具有更广阔的应用前景。下图1为HPLC仪器结构图。
在环境监测中,由于HPLC对分子量大、挥发性低以及热稳定性差的有机污染物分离和分析具有较大的适用性,其已经成为目前环境监测中应用最为广泛的监測方法之一。目前,该项技术主要应用在如多环芳烃类、酚类、多氯联苯、苯胺类、阴离子和非离子表面活性剂、有机农药、除草剂等的分离和分析中。其中RP-HPLC在一些重要的有机污染物的理化参数的测定中得到普遍重视,在模拟化合物的环境行为、药物的活性等领域有非常好的应用前景。
2 高效液相色谱仪在水环境检测中的应用
了解水环境的污染情况以及水中含有的物质情况是进行水环境监测工作的主要目的,高效液相色谱仪在水环境监测中的作用主要体现在三个方面,分别是:1)对水体中传统污染物含量进行检测和分析;2)利用高效液相色谱仪监测出水体中含有的有机物质;3)将监测到的污染水质中的不同形态污染物进行整体分类。下面将对这三个方面进行具体论述。
2.1 对传统污染物含量的监测与分析
水体中传统污染物含量的检测是水环境监测工作中最重要的一项内容。依据当前我国的相关规定与实际要求,我们分析出水体中主要的污染物主要包括重金属元素(铅、汞、铜、铬等)、营养元素(氮、磷等)及其他元素。利用高效液相色谱仪我们可以对水体的污染情况进行分析。除此之外,我们还可以利用高效液相色谱仪对特殊行业排放的污水进行科学合理的监测,以保证水体中污染物质控制在合理的范围内,不会对生态环境造成破坏,实现节能环保的目的。下图1为受重金属污染水质经高效液相色谱仪检测后各项污染物质的含量。
2.2 监测水体中的有机物
关于水体中有机物监测的项目主要是针对工业有机污染物以及农业有机污染物中的一些特殊有机物。利用高效液相色谱仪可以对监测到的有机物定型,并且对其实施定量监测。监测水体中的有机物一方面可以及时掌握水体的有机污染情况,另一方面可以对水体有机污染物的治理提供相应的科学依据,从而制定有效的解决方案。
2.3 对于不同形态污染物的监测与分析
一般情况下,一种化学元素在环境中的存在形式是不同的,而且其不同的形态对环境产生的影响也是不同的。传统的检测仪器对不同形态的污染物进行监测时,其监测数据会有许多误差,这将会对水环境监测数据的可靠性产生影响。但是利用高效液相色谱仪就可以很好的避免这种情况的发生,其可以对不同形态的污染物进行检测,包括其毒性也能够被监测出来,这样就可以对生态环境做出正确的分析,进而提出有效的治理措施。
3 高效液相色谱仪的应用前景
3.1 与评价软件连用
高效液相色谱仪具有较好的数据收集功能以及数据计算功能,将高效液相色谱仪与评价软件结合可以在其该项功能的基础上实现数据的进一步分析处理。并且,将高效液相色谱技术与电脑评价软件结合可以在监测过程中根据不同的监测目的进行不同的评价数据的输入,从而得到科学、合理的评价结果输出,使环境监测结果更加高效和准确。
高效色谱仪与评价软件的结合,在具体操作上主要分为两个方面:首先是借助于评价软件的评价功能实现超标样品的筛选。这项功能的实现需要在环境进行测定前先对标准物质进行测定,这样在后期的测定过程中可以利用评价软件的筛选功能自动对超标样品进行报警或者标红处理。利用这种方法可以将超标样品的浓度以及编号准确的输出,有效减少了环境监测人员的工作量。
其次是利用预先设定的国家标准以及不同污染物的环境效应权重,对某一样品的权重指标进行测定,进而生成相应的评价报告。在实际的测定过程中,将测量数据与国建标准进行自动对比,进而生成科学的环境评价报告,为后续的环境治理提供一定的依据。
3.2 与质谱仪连用
高效液相色谱仪只能够定性的分析被监测物质,或者通过对吸收光谱的设定来测定特定物质的浓度,但是其在对未知物质的监测上却存在很大的不足。将高效液相色谱仪与质谱仪连用可以在同一样品测定的情况下测定未知样品中的特定物质种类以及物质浓度,避免了单纯使用高效液相色谱仪的盲目性,使水环境监测的范围更加广阔。
3.3 与连续进样装置的连用
高效液相色谱仪在进行检测时往往是利用手动模式实现进样的连续性,因此,其在监测效率上具有很大的不足。除此之外,手动进样的准确度也不够高。但是,如果将高效液相色谱仪与连续进样装置连用,就可以实现进样的自动化,可以有效提升高效液相色谱仪监测的精度以及效率。所以说,这种方式在未来值得推广。
结束语
综上所述,高效液相色谱仪检测技术是当前水环境监测中非常实用的监测技术,其在水环境污染监测的效率以及精确度上具有非常大的优势。未来,需要对高效液相色谱仪与其他先进设备的结合进行更深入的探索,探究更有效的监测方法,促进水环境监测工程的发展。
参考文献
[1] 李鹏.高效液相色谱法在水环境监测中的应用[J].资源节约与环保,2016,(12):104.
[2] 杨蕾.环境水质监测中离子色谱技术的应用研究[J].绿色科技,2017,(06):43-44.
[3] 侯桂琳.高效液相色谱在环境监测中的应用[J].低碳世界,2016,(13):7-8.