高效液相色譜儀是如何進(jìn)行水質(zhì)分析的？
高效液相色譜儀（HPLC）在水質(zhì)分析中，核心作用是對(duì)水中極性 / 中等極性、熱穩(wěn)定性差（無法用氣相色譜檢測(cè)）的有機(jī)污染物、特定無機(jī)離子及微量活性物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)分離與定量，尤其適用于飲用水、地表水、工業(yè)廢水、生活污水等場(chǎng)景的檢測(cè)。其分析流程圍繞 “樣品預(yù)處理→儀器分離檢測(cè)→數(shù)據(jù)解析" 展開，具體原理和步驟如下：
水質(zhì)成分復(fù)雜，HPLC 的檢測(cè)范圍聚焦于氣相色譜（GC）難以覆蓋的目標(biāo)物，常見類別如下：
有機(jī)污染物：
農(nóng)藥殘留；
內(nèi)分泌干擾物；
酚類化合物；
多環(huán)芳烴；
抗生素。
特定無機(jī)離子：
通過離子色譜（IC，HPLC 的重要分支） 檢測(cè)水中水溶性離子，如陰離子（Cl?、NO??、NO??、SO?2?、PO?3?，關(guān)聯(lián)水體富營(yíng)養(yǎng)化、鹽度）、陽離子（Na?、K?、Ca2?、Mg2?，關(guān)聯(lián)水質(zhì)硬度）。
其他微量物質(zhì)：
水中的色素（如工業(yè)廢水染料）、藻毒素（如藍(lán)藻水華產(chǎn)生的微囊藻毒素，威脅飲用水安全）、維生素（如水體中添加的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑）等。
與土壤樣品（基體含大量泥沙、有機(jī)質(zhì)）不同，水質(zhì)樣品（尤其是清潔水）的基體干擾相對(duì)較少，但仍需預(yù)處理 ——核心目標(biāo)是：去除顆粒雜質(zhì)、富集痕量目標(biāo)物、消除基體干擾，常用步驟如下：
按《水質(zhì) 采樣技術(shù)規(guī)范》采集代表性樣品（如表層水、中層水），用棕色采樣瓶（避免光敏性目標(biāo)物降解），必要時(shí)加入保護(hù)劑（如測(cè)酚類加磷酸調(diào) pH 至 2，抑制微生物分解）；
過濾除顆粒：直接用 0.45μm 或 0.22μm 濾膜（水系濾膜用于無機(jī)離子 / 水溶性有機(jī)物，有機(jī)相濾膜用于脂溶性有機(jī)物）過濾，去除水中懸浮顆粒、藻類等，避免堵塞色譜柱或污染檢測(cè)器。
若水中目標(biāo)物濃度極低（如飲用水中抗生素 < 0.1μg/L），需通過富集提高濃度至儀器檢測(cè)范圍：
固相萃?。⊿PE）：將水樣通過填充吸附劑（如 C18、HLB、離子交換樹脂）的 SPE 小柱，目標(biāo)物被吸附，再用少量洗脫劑（如甲醇、乙腈）洗脫，實(shí)現(xiàn) “濃縮"（富集倍數(shù)可達(dá) 10-100 倍）；
例：檢測(cè)飲用水中雙酚 A 時(shí)，1L 水樣經(jīng) SPE 柱富集后，用 5mL 甲醇洗脫，濃度直接提升 200 倍，滿足 HPLC 檢測(cè)下限。
固相微萃取（SPME）：無需溶劑，用涂有吸附劑的纖維頭直接吸附水中目標(biāo)物，適用于揮發(fā)性稍強(qiáng)的有機(jī)物（如部分農(nóng)藥），操作更簡(jiǎn)便。
工業(yè)廢水（如化工、印染廢水）含大量有機(jī)質(zhì)、鹽分，需額外凈化：
調(diào)節(jié) pH：如檢測(cè)酸性有機(jī)物（酚類）時(shí)，調(diào) pH 至酸性（pH=2-3），避免目標(biāo)物解離；檢測(cè)堿性有機(jī)物時(shí)調(diào) pH 至堿性，提高 SPE 吸附效率；
去除鹽分：若水樣含鹽量高（如海水、高鹽廢水），可通過 “固相萃取 - 反相洗脫" 或 “稀釋法" 降低鹽濃度，避免離子干擾檢測(cè)器（如電導(dǎo)檢測(cè)器）或影響色譜峰形。
預(yù)處理后的水樣進(jìn)入 HPLC 系統(tǒng)，基于 “不同物質(zhì)在固定相（色譜柱）和流動(dòng)相之間分配系數(shù)差異" 實(shí)現(xiàn)分離，再通過檢測(cè)器將目標(biāo)物轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，最終完成定性與定量。
微囊藻毒素是藍(lán)藻水華產(chǎn)生的劇毒物質(zhì)，國標(biāo)要求飲用水中含量 < 1μg/L，HPLC 檢測(cè)流程如下：
樣品預(yù)處理：
飲用水經(jīng) 0.22μm 水系濾膜過濾；
取 100mL 濾液通過 C18 SPE 柱，用 5mL 純水淋洗除雜，再用 5mL 甲醇洗脫，收集洗脫液；
洗脫液經(jīng)氮?dú)獯蹈?，?1mL 甲醇 - 水（50:50）定容，過 0.22μm 有機(jī)相濾膜待測(cè)。
儀器方法設(shè)定：
流動(dòng)相：甲醇 - 0.05mol/L 磷酸二氫鉀（55:45，pH=3.0，梯度洗脫）；
色譜柱：C18 柱（250mm×4.6mm，5μm）；
檢測(cè)器：熒光檢測(cè)器（激發(fā)波長(zhǎng) 238nm，發(fā)射波長(zhǎng) 450nm）；
柱溫：30℃，流速：1.0mL/min，進(jìn)樣量：10μL。
定性與定量：
定性：注入 “微囊藻毒素標(biāo)準(zhǔn)品"，記錄其保留時(shí)間（如微囊藻毒素 - LR 保留時(shí)間為 8.5min）；樣品中若出現(xiàn)相同保留時(shí)間的峰，初步判定為目標(biāo)物；
定量：用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品（0.1、0.5、1、5μg/L）繪制 “峰面積 - 濃度" 標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品峰面積代入曲線，計(jì)算出水中微囊藻毒素濃度（如峰面積對(duì)應(yīng) 0.8μg/L，符合國標(biāo)要求）。
空白控制：必須做 “空白實(shí)驗(yàn)"—— 用超純水按相同預(yù)處理步驟操作，排除試劑（如甲醇、SPE 柱）、儀器帶來的污染（空白樣品中無目標(biāo)物峰，才說明檢測(cè)有效）；
回收率驗(yàn)證：對(duì)復(fù)雜水樣（如工業(yè)廢水），需做 “加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)"—— 在水樣中加入已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品，計(jì)算回收率（通常要求 70%-130%），確保預(yù)處理和檢測(cè)過程無目標(biāo)物損失；
色譜柱維護(hù)：水質(zhì)樣品可能含微量鹽分或有機(jī)物，檢測(cè)后需用純?nèi)軇ㄈ缂状?- 水）沖洗色譜柱（通常沖洗 30-60min），避免殘留堵塞柱效；
方法合規(guī)性：需符合國家 / 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2022）、《水質(zhì) 酚類化合物的測(cè)定》（HJ 744-2015）、《水質(zhì) 無機(jī)陰離子的測(cè)定 離子色譜法》（HJ 84-2016）等，確保數(shù)據(jù)可追溯。
綜上，HPLC 在水質(zhì)分析中，核心優(yōu)勢(shì)是對(duì)痕量有機(jī)污染物的高靈敏度、高分離度，以及對(duì)無機(jī)離子的快速檢測(cè)能力。通過 “簡(jiǎn)化但精準(zhǔn)的預(yù)處理" 和 “適配的儀器方法"，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)安全（如飲用水毒素、農(nóng)藥）、污染溯源（如工業(yè)廢水特征污染物）的高效分析，為水環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染治理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
高效液相色譜儀的使用注意事項(xiàng)
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