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

單作剛 劉經(jīng)天

（盤錦市疾病預(yù)防控制中心 遼寧盤錦 124010）

1 前言

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[1]。 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。

2 飲用水水質(zhì)檢測(cè)的重要性

水是人類生命的源泉，飲用水的安全是人們健康生存的基本保障。然而資料顯示，我國許多江河水質(zhì)檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)了污染物，水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)超過了正常限值標(biāo)準(zhǔn)[2]。 水體污染是指在自然過程或人類生產(chǎn)活動(dòng)過程中，某些有害污染物進(jìn)入天然水體影響水體發(fā)揮正常功能。 飲用含有污染物的水會(huì)對(duì)人體的胃、肝、腎等造成一定影響，如果長期飲用被污染的水，極有可能誘發(fā)一系列嚴(yán)重疾病。 這就需要有效、準(zhǔn)確的水質(zhì)檢測(cè)工作來確保飲用水的質(zhì)量安全。

3 飲用水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)概述

我國飲用水水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)主要包括化學(xué)與儀器分析法兩大類[3]。 其中，化學(xué)分析法的原理就是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)、顏色變化來判斷飲用水水質(zhì)的優(yōu)劣；而儀器分析法中主要是通過“光化學(xué)分析”“色譜分析”來判斷飲用水水質(zhì)的好壞。 色譜分析包括氣相色譜分析和液相色譜分析。近年來，水質(zhì)檢測(cè)工作受到的重視度越來越高，有關(guān)部門在已有的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中加入了新的方法。由于氣相色譜法的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得飲用水水質(zhì)檢測(cè)效果大大提升，在環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

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

4.1 氣相色譜技術(shù)的分類

4.1.1 依據(jù)固定相分類

氣相色譜技術(shù)的分類依據(jù)固定相的不同可以劃分為兩大類。 采用固體吸附劑作為固定相的稱為氣固色譜；采用涂有固定液的單體作為固定相的稱為氣液色譜。

4.1.2 依據(jù)色譜原理分類

依據(jù)色譜原理可以將氣相色譜技術(shù)分為吸附色譜和分配色譜。上文提到的氣固色譜為吸附色譜，而氣液色譜為分配色譜。

4.1.3 依據(jù)色譜操作形式分類

氣相色譜的色譜操作形式為柱色譜[3]。 依據(jù)色譜柱的粗細(xì)可以將其分為兩類。其一為填充色譜，是指將固定相裝在一根金屬或者玻璃管中，內(nèi)徑2～6mm；其二為毛細(xì)管柱，毛細(xì)管柱可以分為填充與空心兩類?？招拿?xì)管柱是指將固定液涂在內(nèi)徑為0.1～0.5 mm的金屬或玻璃毛細(xì)管內(nèi)壁；而填充毛細(xì)管柱是指將某些多孔性的顆粒裝入厚壁玻璃中加熱拉成毛細(xì)管，是一種新型技術(shù)，內(nèi)徑一般為0.25～0.5 mm。

4.2 氣相色譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

4.2.1 分辨率高、選擇性強(qiáng)

采用氣相色譜技術(shù)能夠在一根色譜柱形成上千甚至上百萬個(gè)分離的搭板，可大大提升分離效率，尤其是在分離一些多組分物質(zhì)時(shí)具有良好的有效性。另一方面，檢測(cè)一些相似度高的物質(zhì)時(shí)，采用氣相色譜技術(shù)能夠有效地將復(fù)雜物質(zhì)分離開，實(shí)現(xiàn)定性和定量分析，反映出該技術(shù)強(qiáng)大的選擇性。

4.2.2 靈活性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣

氣相色譜技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)檢測(cè)、 空氣檢測(cè)等，對(duì)液體、氣體、固體進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)不影響其含量[4]，反映出氣相色譜技術(shù)具有強(qiáng)大的靈活性和廣泛性。

4.2.3 分析速度快

采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)往往需要較長時(shí)間，氣相色譜技術(shù)可以通過自身的自動(dòng)分析處理能力提升結(jié)果獲取速度，縮短檢測(cè)時(shí)間，具有較快的分析速度。

4.3 氣相色譜技術(shù)在飲用水水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用舉例

4.3.1 檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥

有機(jī)磷農(nóng)藥是飲用水中常見的污染物， 常見的有機(jī)磷農(nóng)藥有馬拉硫磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷等[5]。有機(jī)磷農(nóng)藥是一種不溶于水的液體，但可溶于動(dòng)植物油且容易被堿性物質(zhì)分解。水中有機(jī)磷檢測(cè)時(shí)，可以利用氣相色譜技術(shù)并配置火焰光度檢測(cè)器， 檢測(cè)時(shí)可以固定5%苯基+95%二甲基聚硅氧烷的毛細(xì)管柱，通過有效程序升溫檢測(cè)飲用水中的有機(jī)磷農(nóng)藥。

4.3.2 檢測(cè)有機(jī)氯農(nóng)藥

有機(jī)氯農(nóng)藥（常見的種類有七氯、狄氏劑、硫丹等）是飲用水中常見且對(duì)人體健康危害較大的污染物之一。資料指出，有機(jī)氯農(nóng)藥具有神經(jīng)毒性和肝毒性，其不僅會(huì)危害人體健康， 還會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的不良影響[6]。 有機(jī)氯農(nóng)藥的物化特征為分解困難、殘留時(shí)間長。采用氣相色譜技術(shù)檢測(cè)時(shí)，需要配置電子捕獲檢測(cè)器和毛細(xì)管柱，并利用程序升溫進(jìn)行檢測(cè)。

4.3.3 檢測(cè)（半揮發(fā)性）有機(jī)物

飲用水中常見的有機(jī)物與半揮發(fā)性有機(jī)物如甲苯、硝酸苯、四氯化碳等都是對(duì)人體有害的物質(zhì)，采用氣相色譜技術(shù)可以進(jìn)行有效的檢測(cè)并將有害物質(zhì)分離出來，從而實(shí)現(xiàn)飲用水水質(zhì)檢測(cè)。

5 結(jié)語

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。