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摘要:随着社会经济不断发展,城市污水、工业废水日益增多,内含污染物种类愈发复杂,对于污水处理、水生态环境检测提出了更高的要求。但就传统的水源水检测方法而言,较难做到对含量较低、难降解、大危害有毒有机物的准确检测,亟需做出相应的调整和改进。气质联用技术即气相色谱检测技术和质谱检测技术联合应用的一种检测方法,由于其具有化合物检测准确、分离高效等特点,而受到水源水检测领域的重视和关注。笔者从水源水检测入手,就气质联用技术的实践应用,发表几点看法,以供相关人员参考。
关键词:气相色谱;质谱检测;水源水检测;应用
随着城市化、工业化建设进程不断加快,城市污水、工业废水日益增多,水体污染物愈发复杂,给城市污水处理、环境保护工作带来了新的困难和挑战。水资源作为城市发展的重要资源,与人们的生活、工作有着直接且紧密的联系,直接影响着居民的身体健康及社会经济的稳定发展。气质联用技术是由传统气相色谱检测技术和质谱检测技术发展得出的一种新型技术,在化合物检测、分离高效性等方面具有明显优势。针对目前水源水检测工作面临的困难和挑战,加强气质联用技术的应用与推广,对于提高水源水检测效率和质量,保障人们正常用水安全,具有重要的现实意义。
一、气质联用技术概述
气质联通技术(GC-MS)可以简单理解为气相色谱检测技术与质谱检测技术的联合应用技术,借助前者的高效分离优势及后者的结构鉴定和精准定量优势,可有效提高复杂环境样品的检测效率和质量,是一种科学、高效、先进的定性定量方法。作为当前检测行业最新的技术研究成果,气质联用技术受到了各个检测领域的重视和关注,并逐渐形成了一套相对完成的检测技术体系,是目前技术最为成熟、先进的两谱联用技术。
从检测实践的角度分析,气质联用检测主要涉及气相色谱仪(GC)、质谱仪(MS)以及计算机等设备的应用。通常情况下,气相色谱仪选择程序升温和毛细管柱的模式,以满足检测对于分离效果的实际要求。气相色谱仪主要是利用不同物质在相对运动的两相中的分配系数差异进行工作的,当检测物质在流动相作用下进行移动时,其同时在两相间完成了多次的分配,最终进入质谱仪进行检测,从而完成对样品中微小组分的分离和分析,如这一过程中使用气体作为流动相,该检测技术就被称为气相色谱检测技术。气质联用技术的技术优势有主要有检测效率高、检测灵敏、样品需求量少、应用范围广泛以及可实现对性质相近和组分复杂的化合物或混合物的精准检测等。
二、水源水检测相关前处理方法概述
水源水普遍具有有机污染物来源广泛、种类繁杂、含量微小的特点,在正式检测前,根据检测目标性质差异,选用相应的前处理技术进行处理,可有效降低水源水检测难度,提高检测效率和质量。目前常用的前处理技术有三种,分别是液液萃取、吹扫捕集和固相萃取。
(一)挥发性物质的前处理方法分析
就水源水而言,挥发性有机物(VOCs)的分布较为广泛,鉴于其具有挥发性高、沸点低的特点,在前处理过程中需进行相应的富集浓缩处理。目前,主要使用吹扫捕集合顶空进样的方法完成处理。该处理方法的基本特征及操作要点如下:一,从理论的角度分析,应用这一技术可完成对水体中所有挥发性物质的测定,在微量分析(ppt~ppb级)领域有着良好的适用性;二,为避免气体通过样品过程中,气体中带有的水分影响GC-MS测定的检测结果,需对气体进行干燥;三,吹扫捕集法具有很高的检测灵敏度,在实际操作过程中,容易受到环境中原有的挥发性物质影响,从而降低检测精度和质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,检测人员在实际操作过程中,除使用防污染分析系统和高纯度气体外,还必须对照空白样,以确保检测结果。
(二)半挥发性物质的前处理方法分析
水源水检测过程中,较为常见的半挥发性有机污染物(SVOCs)和有机磷农药包括有机磷农药、取代苯类污染物、以及多环芳烃等,针对此类物质通常使用固相萃取或液液萃取的方法进行处理。
1、固相萃取技术分析
在实际操作过程中,操作人员需控制水样通过固相萃取小柱,利用固定相吸附分析物,随后使用溶剂或热脱附方法洗脱分析物,并相应进行浓缩、定容和分析操作。目前,固相萃取技术常用的固定相有聚二甲基硅氧烷、反相C18以及固定相(RP-C18)等。固相萃取主要依靠固定相间不同的选择性完成对目标有机污染物的萃取,根据检测要求选择固定相,即可达到精准检测的目的。
2、液液萃取技术分析
液液萃取是一种较为传统的前处理方法,具有仪器要求低、萃取效率高等优点,但在实际操作过程中较容易出现乳化问题,影响检测质量。通常情况下,检测人员需选取以下方法的一种,对消除乳化的不良影响:一,针对轻度的乳化问题,检测人员可使用分液漏斗进行直接的超声破乳;二,针对中度乳化问题,检测人员需使用搅拌子对乳化层进行搅拌,减低乳化物分子间的相互作用,去除乳化的同时,避免杂物对于检测的不良影响;三,针对重度乳化,检测人员可使用离心的方法进行破乳,通过调节控制离心率和离心时间的方式,达到消除乳化的目的。这种方法的处理时间校对较长,但可有效避免其他杂物的引入,提高检测质量。
三、水源水检测中气质联用技术的实践应用分析
水源水是城市生活用水、饮用水以及工业用水等所有用水的根本来源。水源水生态环境的保护工作是一项复杂的工作,同时受到气候因素、地理因素、城市发展因素、工业排污因素等多方面因素的共同影响。因此,检测人员需结合当地水源水水质特点、工业发展特点、人民生活特点等多方面因素,科学制定水源检测方案,以提高水源水检测工作的针对性和科学性。
(一)样品采集要点分析
样品采集是水源水检测的工作基础,检测人员需针对不同流域的水源水进行采样,并根据流域划分做好样品编号,以方便后期的检测记录。
(二)检测仪器及试剂的选择
正式检测前,检测人员需根据挥发性化合物、半挥发性化合物等分类标准,对检测样品进行分类,完成样品分类后,针对不同类别样品的检测要求,确定检测技术和具体的检测处理方案。在实际操作过程中,检测人员需重点注意具有挥发性特征的气体目标,如芳烃等。同时,检测人员还需注意自身性质不稳定或酸碱性检测物在检测过程中的分解及反应的问题。
(三)建立完整的检测方案
为进一步提高气质联用检测的工作效率和质量,检测人员在工作开始前,应对整个工作流程进行科学的规划,明确各个工作环节的工作细节和可能出现的问题,同时做好问题的预防机制,确保每个检测人员的工作,都可以找到相应的标准要求,从而规范检测工作行为,避免不必要的问题和麻烦,提高检测质量。
结语:
综上所述,水源水检测是一项系统、复杂的工作,相关检测人员需根据当地水源水的实际特点,科学确定气质联用检测方案,并做好相应的工作规划,以提高检测质量,促进城市水生态保护的进一步发展。
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论文作者:刘金凤1,翁晓萌2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/17
标签:水源论文; 技术论文; 气质论文; 挥发性论文; 人员论文; 样品论文; 工作论文; 《防护工程》2017年第6期论文;