化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析

侯芳

（濟源職業技術學院，河南濟源459000）

高效液相色譜是基于離子色譜技術分析化工廢水中含金屬元素污染物的核心參數，且分析精度直接影響化工廢水中含金屬元素污染物的分析精度。在我國，針對化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析中，普遍存在測量精度低的現象，造成此現象的關鍵因素就是針對高效液相色譜中陰陽離子的劃分不明確。基于此，本文提出化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析，致力于最大限度上提高化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析精度。

1 高效液相色譜檢測原理

化工廢水中含有的金屬元素多種多樣，不同種類的金屬元素對環境造成的影響與危害也有所差異。因化工廢水中的金屬元素受環境形態的影響會發生改變，可能同一種金屬元素在不同環境下，會呈現出不同的特點。傳統的液相色譜分析法可將化工廢水中的金屬元素檢測出來，但無法對不同種類金屬元素進行詳細劃分，且監測速度及靈敏度都低于高效液相色譜法。

高效液相色譜可以依照不同保留時間將化工廢水液體混合物種的組分進行檢測、分離。熒光檢測器、光電二極管陣列檢測器、紫外光度檢測器、電導檢測器是高效液相色譜常用的檢測器。高效液相色譜較適合測定熱穩定相差大的分子化合物。對于化工廢水樣品重金屬元素的檢測一般耗時在0.5h左右，有時也可在5min內完成檢測分析。另外高效液相色譜所用的色譜柱能夠重復使用，待檢測的樣品不易被破壞，檢測分析完成后樣品可進行回收。

2 化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析

2.1 高效液相色譜法對化工廢水不同形態金屬元素污染物的檢測

我們以化工廢水中的鉻元素檢測為例，鉻元素可分為六價態、三價態。在化工廢水樣品中三價態鉻元素的含量在濃度范圍內時，該元素的毒性較低，不會對周圍環境造成污染。但是六價態的鉻元素生物毒性較強，即使其濃度含量較低，仍然會對周圍的生態環境造成污染。應用傳統的對水體中金屬元素進行檢測的方法，其實是利用六價態鉻元素與其他元素結合作用所呈現出來的顯色狀態進行測試，此種檢測方式會受到氧化反應的影響，化工廢水樣品中重金屬元素檢測精度會降低。應用高效液相色譜法檢測，檢測樣品中不同嘉泰的同種元素能夠以不同的檢測方式進行操作，化工廢水樣品中重金屬元素污染物的類型及其毒性可快速進行分類及辨別出來，提出更加有針對性的化工廢水治理措施，為化工區周邊水體環境的有效管理提供了依據。

2.2 高效液相色譜儀與評價軟件聯合使用

高效液相色譜儀具有對數據的分析和計算功能，將高效液相色譜儀和評價軟件聯合使用，就是將高效液相色譜對數據的計算和分析功能發揮到最大程度。主要是利用高效液相色譜對化工廢水環境中所含物質的數據進行檢測，通過評價軟件對檢測過程中所獲得的數據進行處理，并且可以在二者聯合使用檢測時，按照不同的檢測目的進行不同的評價結果整理，使得在檢測化工廢水樣品中金屬元素時所獲得的成果更加準確、更加高效。

高效液相色譜儀和評價軟件聯合使用主要分2個步驟進行：①使用電腦的評價軟件對樣品進行篩選，嚴格控制篩選樣品的濃度標準，在開始檢測之前，利用標準物質界定檢測化工廢水樣品環境標準，最終得到的數據是超過標準濃度的樣品。②依據國家要求的污染物的預設標準和污染物對環境產生的影響，對同一種類型的樣品的檢測項目制作詳細的評價結果。與此同時，在檢測的過程中，要自動將高效液相色譜的每一項檢測步驟與國家檢測標準進行對比，以此獲得更加符合要求、更加科學準確的檢測結果。

3 實驗分析

3.1 實驗使用儀器及試劑

高效液相色譜儀（美國Waters公司），2690Alliance分離系統，996（PDA）紫外二級管矩陣檢測器，Millennium32色譜管理軟件。色譜柱為Waters XterraTMRP18（5μm,3.9mm×150mm）。取1.0μg/L的化工廢水樣品作為測試樣品溶液，檢測時稀釋為0.2mg/L的標準溶液。

3.2 高效液相色譜條件

色譜柱為Waters XterraTMRP18（5μm,3.9mm×150mm），Waters XterraTMRP18液相萃取小柱，流動相位（1）甲醇（內含0.05mol/L pH=10四氫吡咯—醋酸緩沖溶鹽），（2）四氫呋喃（內含0.05mol/L pH=10四氫吡咯—醋酸緩沖溶鹽）以體積比按0min(1)100%+(2)0%,10min（1）90%+（2）10%線性遞增的梯度變化，測量樣品的體積為20μL，在該條件下，化工廢水重金屬元素檢測色譜圖見圖1。

圖1 化工廢水中重金屬元素檢測色譜圖

3.3 高效液相色譜檢測工作曲線及檢測線

在測得樣品量為20μm時，根據信噪比S/N=3,計算得出化工廢水樣品中幾種金屬元素含量組分的檢測線，檢測結果如表1所示:

表1

3.4 實驗結果

為了檢驗高效液相色譜法測定化工廢水中重金屬元素的可行性，選取兩份相同的樣品，分別用傳統液相色譜法與本文提出的高效液相色譜法進行實驗測試，對樣品中金屬元素的測定結果如表2所示：

表2樣品分析結果

從樣品檢測結果可以看出，應用高效液相色譜法對化工廢水中所含金屬元素檢測值更接近于標準值，測量精度較高，分析結果更加可靠。

4 結束語

通過化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析研究，能夠取得一定的研究成果，解決傳統化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析中存在的問題。通過上述分析，能夠指導化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析優化。在后期的發展中，應加大對化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析的研究力度。截止目前，國內外針對化工廢水中含金屬元素污染物的高效液相色譜分析研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要進一步提出深入研究，為徹底解決化工廢水對環境的污染問題提供參考。