钱晓霞,陆晓怡(上海市青浦区环境监测站,上海201700)
气相色谱法与液相色谱法测定地下水样品中10种有机污染物的研究
钱晓霞,陆晓怡
(上海市青浦区环境监测站,上海201700)
近年来,国家地质局开启了关于地下水质量的检测与整治工作,其中地下水中的有机污染物成为备受瞩目的一个话题,在地下水质量检测中,六氯苯、苯并芘、BHC的四种异构体和DDT的四种异构体是主要的检测对象。有机污染物采用的检测办法一般是气相色谱法和液相色谱法,气相色谱法主要适用于热稳定较强、比较容易气化的有机物的检验,而液相色谱法主要适用于热稳定性较差、不容易气化的有机污染物,笔者以国家地质局关于地下有机物污染物的分析要求为出发点,利用气相色谱法和液相色谱法完成对地下水样品中10种有机污染物的检测工作。
气相色谱法;液相色谱法;地下水样品;有机污染物
水是人类的生命之源,是人类实现发展与进步的基石,水资源为人类的经济发展提供了条件,但随着工业与农业技术的不断提高,水资源同时因为人类生产而受到了破坏,而在这样的环境下,人们也逐渐意识到水资源的破坏将会带给人类以灾难性的伤害,并开始将注意力转向水资源的改善以期实现水资源的可持续性开采和利用。地下水水质的分析对于地下水的管理与治理具有科学的指导性意义,只有建立一套科学合理的水质检测机制才能将水质治理工作有条不紊的开展。
关于有机污染物的研究分析起始于上世纪六十年代,不过当时人们普遍没有意识到有机污染物的破坏力,对有机污染物没有予以足够的重视,直到七十年代,很多国家也陆续发现有机污染物带来的严重后果并提出停止有污染危害的有机物的生产和使用,但有机污染物本身比较难降解,其所带来的危害将会对今后的自然环境持续产生危害,为了最大限度的降低有机污染物带给人类的危害,人们更加重视有机物的检测工作。在我国,由于受到条件的限制,在早期只能完成一些综合性的指标测试,无法对个别指标进行细化的分析,随着科技的不断发展,在检测领域也得到了相应的发展。
目前关于有机检测的方法很多,色谱技术是比较常规的一种手段,至于具体使用哪一种技术需要根据检测化合物的性质来决定。色谱法有液相色谱法和气相色谱法两种。
液相色谱法是最早为人们所熟知和利用的有机物的检测方法,经典液相色谱法因其简单易操作而被广泛应用,生活中用的比较广泛的液相色谱检测法是柱色谱法,这是一种将待测样品以溶液和流动形式相混合,然后再通过高压泵将样本输入到色谱柱中去,在分析样本时可以选择不同的色谱柱对不同的物质进行检测,另外,为了使分析效果更佳,还能改变同一色谱柱上的流动相来分析柱子上的分析能力和分析时间的变化,不过不论是通过改变色谱柱还是使用流动相,最终目的都在于色谱柱可以吸附有机污染物中的各种物质并在流动相中洗脱,实现各类物质的分离,确保各类物质离开色谱时的时间差。
气相色谱法就是以气体作为流动相的一种色谱检测法,早在上世纪40年代,英国生物学家马丁等人就通过各种科学研究和实验提出了气相色谱法的可实现性,发展至今,气相色谱法已经成为一种在有机分析行业不可或缺的分析技术,大致的工作流程是将经过处理后的地下水样本从进样装置中送入气化室,然后使气化了的样本在流动相的带领下进入色谱柱系统,色谱柱系统具有分离固定相对待测样品的功能,由于气相色谱的色谱柱的温度会有所变化,加之载气流也不固定,因此固定相与被测样品之间的吸附和分配处于一种动态平衡的状态,使得之前从宏观上差别并不大的物质的特异性表现的更明显,促进物质的分离。
本文主要通过气相色谱法和液相色谱法对地下水中的10种有机污染物进行检测,主要包括六氯苯、苯并芘、BHC的四种异构体和DDT的四种异构体,由于我国的地下水质检测尤其是对未知物质的检测还处于尝试阶段,经过查阅大量的资料后发现,高效的液相色谱法和气相色谱法可以帮助我们获得更准确的结果,二者具有检测范围广、灵敏性好、分析速度快等各种优势,满足了笔者对检测结果又好又快的要求。
笔者经过周密的计划后将检测工作分为两大模块,即分别完成对苯并芘、BHC的四种异构体、DDT的四种异构体、六氯苯的检测以及数据分析。
在检测地下水中的苯并芘的含量时,根据待测样品的特点和性质,以正乙烷作为萃取剂,这样的话在中性检测环境中可以实现检测物质的高浓度的提取,同时要求在国家一级标准的指导和监控下,在高效的液相色谱仪条件下获得物质所对应的峰面积,进而制定样品中的苯并芘的分布曲线图。
在进行BHC的四种异构体、DDT的四种异构体、六氯苯的检测时需要对样品进行处理,即先把5克的氯化钠放到分液漏斗中,混入1000毫升的样品溶液,再加入100毫升的正乙烷,摇晃2分钟后使其自然分离,再取原水相加入正乙烷50毫升再次萃取,之后再向有机相中加入适量的无水硫酸钠进行脱水操作,然后将脱水处理的有机相提取出来用氮吹浓缩仪进行浓缩,留存备用。检测工作需要在常温中性状态下进行,只需要用正乙烷这一种提取剂就可以完成对地下水中的BHC的四种异构体、DDT的四种异构体和六氯苯的提取和分析。
在进行地下水中的有机污染物的检测中,有机溶剂完成对污染物的萃取作用非常重要,而在有机溶剂的选择方面,应该选择与被检测物质有相似性的的有机溶剂,同时应该避免有毒物质的使用,在本次检测工作中选择正乙烷就可以获得非常好的萃取效果。
在国家工业和农业不断发展的今天,在提高人们生活水平的同时也给水资源带来了很多负面影响,水质逐年下降,因此关于地下水质的检测工作已经得到了各界的关注和重视,其中六氯苯、苯并芘、BHC的四种异构体和DDT的四种异构体是主要对象,气相色谱法和液相色谱法是目前使用的比较广泛的地下水质检测方法,具有较高的准确率,在帮助相关人员了解水质并对之加以改善方面具有重要的指导作用。
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