高效液相色譜在環(huán)境分析中的應用

王曄 卞文燕

摘要：隨著科學技術發(fā)展水平不斷提高，當前我國化工產業(yè)迅速發(fā)展，天然化合物廣泛應用在人們的生產與生活中，一定程度上為人們的生活提供了便捷，但也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的危害。高效液相色譜作為分析化學中重要的分離法之一可對環(huán)境中各物質進行監(jiān)測與分離，因此被普遍應用于環(huán)境分析中。基于此，本文探析高效液相色譜的特點及工作原理，并闡述其在環(huán)境分析中的作用。

關鍵詞：高效液相色譜;環(huán)境分析;應用

隨著環(huán)境污染加劇，我國不斷強調對生態(tài)環(huán)境的保護，并制定了科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等一系列政策文件，從而提升國民的環(huán)保意識。這一背景下環(huán)境污染檢測已成為分析化學的重要課題之一，而高效液相色譜憑借其高靈敏度、分析速度快等特點成為環(huán)境分析中技術人員檢測各物質含量的重要方法之一。

一、高效液相色譜的相關概述

高效液相色譜（HPLC）又名高分離度液相色譜，其以液體為流動相，通過高壓輸液系統(tǒng)將混合溶劑、緩沖液等流動相注入含有固定相的色譜柱，以分離溶劑成分，經檢測器檢測后分析試樣。作為色譜法的重要組成部分，高效液相色譜法具有高效、高靈敏度、應用范圍廣、分析速度快等特點，是各學科領域實施分離分析工作的重要手段。環(huán)境分析中高效液相色譜法可用來分析和分離多環(huán)芳烴類、酚類、苯胺類等揮發(fā)性低、分子量大、熱穩(wěn)定性差等有機污染物。

二、高效液相色譜在環(huán)境分析中的應用分析

（一）多環(huán)芳烴類化合物

多環(huán)芳烴類（PAHs）化合物是由煤炭、石油等有機物燃燒不充分產生的，其對環(huán)境的危害較大。當前常見的PAHs包括萘、蒽、苊烯、苊、芴、芘、苯并（a）芘等18種，其中苯并（a）芘是首個被發(fā)現(xiàn)具有致癌性的環(huán)境化學物，其致癌性較強，且廣泛分布在土壤、水資源及大氣中，對人體及生物的健康具有極大威脅。技術人員在利用高效液相色譜分析此類化合物時發(fā)現(xiàn)UV檢測器和熒光檢測器等都可作為HPLC儀的關鍵部件，并對PAHs進行檢驗。其中UV檢測器作為HPLC的通用型檢測器，是一款高靈敏度檢測器，多用于需要UV進行低含量雜質鑒別與定量的常規(guī)分析。熒光檢測器作為HPLC常用檢測器主要通過紫外線照射色譜餾分，試樣物質擁有熒光性能便可立即檢出其組分。該檢測器僅對熒光物質有響應，主要用于PAHs的痕量分析，環(huán)境分析中也可對酚類化合物等自身不發(fā)熒光但經衍生化反應發(fā)熒光的物質進行檢測與分析。

PAHs分析中技術人員可將UV檢測器和熒光檢測器連接，提升高效液相色譜法的靈敏度和效率。

（二）酚類化合物

酚類化合物普遍存在于自然界內，如常見的丁香油等含有大量的丁香酚，二苯醚、茴香醚等酚類化合物常用于制作香料。酚作為化學毒物用途廣泛，但對環(huán)境的污染也較嚴重。當前我國以將揮發(fā)性酚如苯酚和甲酚等納入環(huán)境監(jiān)測污染指標內，其中苯酚毒性最大。苯酚和甲酚等揮發(fā)性酚主要來源于煤氣、冶金、玻璃、機械制造等工業(yè)廢水中，若直接排放此類含酚廢水將對周邊土壤、水源、大氣及食品等造成嚴重污染，最終危及生物生命安全。

HPLC在對酚類化合物進行檢測時可對不發(fā)熒光的酚類進行化學處理，使其變成熒光物質，之后在確保不改變化合物組成基礎上利用熒光檢測器對各結構及取代基的化合物進行分析與分離，并保證其靈敏度高、重現(xiàn)性強、選擇性優(yōu)。如間硝基酚高效液相色譜分析中技術人員利用Waters 1525高效液相色譜對化合物進行分析，液相色譜柱選用Symmetry C18柱，產品規(guī)格為4.6mm×250mm×5μm，流速控制在 1mL·min-1，進樣量為 20μL，波長控制在190—700nm，流動相比例為乙腈/水=60/40[1]。具體高效液相色譜圖如圖1所示：

（三）苯胺類化合物

苯胺類化合物作為橡膠、制藥、染料、油漆和塑料的原料可通過批復、呼吸道、消化道等途徑進入人體，促使體內血紅蛋白變?yōu)楦哞F血蛋白，破壞組織細胞供氧功能，危害人體健康，部分苯胺類化合物甚至具有極強的致癌性。當前多數國家已將苯胺納入環(huán)境監(jiān)測主要項目內，我國也已將苯胺類化合物歸為重點污染物，并設置相應的允許排放濃度標準，同時我國生態(tài)環(huán)境部在編制相關文件及規(guī)定時也多采用HPLC法測定。

（四）鄰苯二甲酸酯類化合物

鄰苯二甲酸酯類化合物多被用于聚氯乙烯材料，包括玩具、清潔劑、指甲油等產品中，其不僅對人體健康存在嚴重威脅，同時也是生態(tài)環(huán)境中殘留時間最長的有機化合物之一。當前已有23種被認為有害并限制使用的鄰苯二甲酸酯，包括鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）、鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）等。通過HPLC在分析DMP時具有靈敏度高、分析快速等特點。實際分析中技術人員利用Waters 1525高效液相色譜對化合物進行分析，其中液相色譜柱選用腈基柱，流速為1.5mL·min - 1 ，進樣量為20μL，波長為224nm，流動相比例為異丙醇/正已烷=1/99[2]。其具體高效液相色譜圖如圖2所示：

三、結束語

綜上所述，技術快速發(fā)展背景下我國HPLC技術不斷進步，并被普遍應用在環(huán)境分析監(jiān)測中，為學者分析當前生態(tài)環(huán)境中有機污染物含量提供了技術支持，進一步增強了我國環(huán)境治理力度。

參考文獻：

[1]孔倩，白秀芝，林惠菊，et al. 水樣中水楊醛肟的液-液萃取-高效液相色譜分析[J].中南大學學報（英文版），2018，25（4）.

[2]李莉.高效液相色譜在環(huán)境分析中的應用[J].北京農業(yè)，2013（9）：117+119.

（作者單位：常州市常瑞環(huán)境檢測有限公司）