氣質聯用技術在水源水檢測中的應用

摘要：氣質聯用技術因其自身特有的優勢近年來在我國得到廣泛的使用，尤其是在人們對生活質量要求不斷增長的現況下，此項技術更是必不可少，從一定角度來說，氣質聯用技術已經成為了檢測行業最新的技術成果。本文簡述了氣質聯用技術的特點以及質聯用技術在水源水成分檢測中的使用情況，并結合多種文獻的研究成果，對涉及到質聯用技術在水源水檢測中的方法，希望能夠讓讀者對氣質聯用技術在水環境水源水檢測的作用和意義有清晰的認識。

科學技術的迅速發展，經濟水平的不斷提高和環境處理能力之間的嚴重失衡，從而導致的社會問題是近年來我們關注和研究的主要方向之一。環境處理能力尤其是水環境的處理能力面臨著幾大的挑戰，在城市發展的過程中，工廠大量未經處理的污水以及城市生活中產生的大量污水和垃圾的任意排放，造成流經水域環境不同程度的污染，水環境的自凈能力直接影響著人們日常飲用水質的質量，因此加強對水水源水中物質的檢測就顯得十分的必要，不僅我國，世界各地區也在為此不斷的進行技術創新。

1 氣質聯用技術概述

所謂氣質聯用技術，就是氣相色譜技術和質譜聯用（ GC-MS）技術協調統一起來一門技術的簡稱，具體來講，就是在適當結合的牽引下，將氣相色譜儀器（ GC） 與質譜儀（ MS） 借助強大的計算機技術進行聯用分析的技術[1]。氣質聯用技術是目前為止最先進、最成熟的兩譜聯用技術。此項技術因其以下特點而在此領域占有重要的作用。

1.1 氣質聯用技術是一門集定性和定量技術與一體的技術氣象色譜儀是一種采用毛細管柱和程序升溫的方式，利用水源水資源中不同的物質在相對運動中的不同現實狀況，利用自身的技術在他們之間進行反復多次的分配，從而實現對有機化合物的優先分離，在具體的實踐過程中在進行化合物的定量分析工作中起著重要的作用[2]。但是相比較而言，它很難進行定性的分析，質譜儀則是將依次進入的物質進行有效地檢測，有著極強的分辨性，可以對進入的物質進行高度的定性分析，但是難以實現對復雜有機化合物的分析，因此，科學家將這兩者通過適當的接口進行連接，從而實現對復雜化合物的定性和定量研究和檢測，可以理解成為一種強強聯合的重要研究成果。

1.2 靈敏程度高，分析速度較快

氣質聯用技術在實踐中所用的儀器稱之外氣質聯用儀，這種儀器結合了質譜儀和氣象色譜儀兩者的優勢，在儀器中增加了離子源、濾質器以及檢測器，從而具有強大的分離效果，且能量分散較小，在現代計算機技術智能化的幫助下，其靈敏程度很強，分析的速度極快，在水質檢測中發揮著重要的作用，能夠滿足市場的不斷需求，甚至被廣泛引用在藥物的生產、質量控制和研究中，特別是在揮發性成分的有機化合物檢測中已經成為了必不可少的工具。

2 水源水中主要存在的有機物以及樣前處理措施

水源水中存在著大量不同的有機物，這些有機物來自不同的地區和領域，種類繁多且各自的濃度存在很大的差距，因此在用氣質聯用技術進行水源水檢測前，應該講水源水中的有機物進行分類，采用不同的方法進行提前處理。

2.1 揮發性有機物的檢測

在水源水的檢測中， 揮發性有機物是最廣泛存在于水體中的，這些揮發性氣體有機物具有沸點低、發揮能力強的特點，尤其是在人們日常生活的飲用水中揮發性有機物的沸點較低，這些特殊的特征則要求我們將這些揮發性有機物進行合適的集合處理，在現有技術水平下最常用的技術方法是直接頂空進樣和吹掃捕集法，在使用這兩種方法進行揮發性有機物的處理時應該清晰的認識到，水源水中有機化合物種類復雜，原理來講這種方法適合水中全部的揮發性物質，但是在實際的操作中依舊存在一定的不足，可能會收集不完全[3]。其次，在氣體通過水源水樣本檢測時，氣體中存在的一定微量水分有可能會對氣質聯用儀器產生一定的不利影響，干擾氣質聯用儀器的穩定性和檢測的準確度，因此在進行水源水前處理時，應該先進行氣體中水分的分離活動。再者，在使用這兩種技術進行處理時，尤其是吹掃捕集法進行水源水的前處理時，我們應該意識到一部分存在于水環境中的發揮性有機物，在測定時可能會因為自身揮發性的特征統一被吹脫氣或者受到其他氣體的污染，因此在使用兩種方法進行分析處理時，一定要采取空白樣作為參照物，以正視樣品的受污染程度。

2.2 半揮發性物質的檢測

水源中存在著大量的半揮發性物質， 例如有機磷農藥等，這種物質的檢測一般采用液液萃取會來集中收集。主要原理就是利用這些物質的酸堿性，通過萃取將其進行脫水和濃縮，經過氣質聯用技術進行分離檢測。這種方式是一種比較傳統的萃取方法，萃取效率較高，最重要的是并不需要精密的儀器，但是需要注意在萃取過程中有時候會出現乳化現象，也就是我們常見的油分子和水分子相互包容的一種現象，對于不同程度的乳化現象我們要采取不同的措施。舉例來說，如果乳化程度較高，我們可以采取離心法將乳化現象消除。隨著儀器離心轉數的增加、時間的不斷延長，可以實現自然分層的效果，雖然比較費時間，但優點是不會引入雜質，值得試試。如果乳化現象稍降，可使用攪拌的方式進行稀化，降低它的乳化吸附作用，簡單可操作。若是乳化現象程度較輕，我們可以采用化學中最常見的分液漏斗進行即可。

2.3 新技術的引進和使用

在對水源水進行檢測的時候，我們還可以借用固相萃取的技術，簡稱SPE,這種技術的工作原理就是通過固相萃取的方式，現將我們收集的物質吸附到固定相上，再通過熱脫附的方式或者是用一定的化學溶劑將吸附物吸取下來，從而進行濃縮和定容乃至分析，實現我們的最初的目的[4]。從它的工作原理上我們可以得出結論，這種萃取的技術主要是通過對樣本進行吸附的方式進行弱化， 在很大程度上提高了水源水污染中有機物的分析靈敏度，這項技術在國內外已經得到普遍的使用，應用廣泛。從國內外使用的狀況來說，固相萃取的方式是上文所采取技術的進一步發展和創新，它最大的優勢在于減少了大量化學溶劑的使用，在具體操作中也簡潔方便， 從提取的成本和費用而言也是極大的降低了，并且避免了液體萃取方式下時間的大量浪費， 提高了工作的效率， 符合現代化技術水平下人民這種快速便捷高效的生活需求。在實驗中，我們也可以明顯的感受到這種技術較前種技術所特有的穩定性，操作失誤的狀況也少，適用于大量的物質進行分析。

3 氣質聯用技術用于檢測水源水的方案

水源水，是所有飲用水、生活用水和其他用水的源頭。水源水的水環境情況受當地多種因素的共同影響， 常見的便是氣候狀況，地形、土地的使用狀況、工業和生活污水以及垃圾的排放、當地人民的生活習慣和生活質量、當地水處理的技術水平、水域的分布等等因素都有著密不可分的關聯，因此在檢測中應該采取不同的解決方案進行解決[5]。

3.1 樣品的選擇

這是我們進行每一項目的前提和基礎， 我們可以選擇不同流域的水源水進行檢測，并對不同的地區進行編號，便于登記和記錄。

3.2 儀器和試劑的選擇

首先我們要對水源水進行分類，正如上文所言，可以分為揮發性化合物、半揮發性化合物以及其他的物質，根據分類的不同選擇水源水檢測錢處理的具體方式， 再用氣質聯用技術的儀器即氣質聯用儀檢測時，準確的對收集到的樣品進行吹掃方式、時間以及解析溫度的記載，運用色譜條件記錄流速、考榮的溫度以及時間。在氣質聯用技術的幫助下，我們可以準確的記錄色譜柱，對濃縮的數字也有定量的了解。在具體的實際操作中，我們要特別注意一些容易揮發的氣體的，例如芳痙等，酸堿性較大的化合物以及定型不穩定的物質在吸附等各個環節的操作中容易損失和分解的情況。

3.3 完整的策劃方案和預防機制的建立

在對水源水利用氣質聯用技術進行檢測的時候， 我們首先要制定整個檢測的策劃，從水源水樣本的提取、具體的工作分配、主要儀器的選擇以及操作中可能出現的問題等進行一些整體的預測， 這樣可以保證我們的實際活動在一定方向的指引下， 在一定程度上減少我們的陳本，避免不必要的人員和時間浪費。其次，在實際操作中應該做好多種數據的記錄工作，確保檢測結果的精確度，在操作中啟迪思想，進行創新，推動氣質聯用技術的發展，也可以在不同的領域進行實驗，擴大使用的領域可能會得到意想不到的研究成果。

3.4 注意做好善后工作

氣質聯用儀比較難得，因此在實踐中我們要注意做好他的善后工作，也就是維護和保養工作。（ 1） 做好儀器的保密性工作。氣質聯用儀是一個氣體的運行系統，因此做好儀器的密封工作就顯得尤為重要。換柱時注意毛細管柱進入質譜腔的長度應該合適，墊圈的松緊度要把握合適，減少漏氣的隱患，更換的次數也要進行監督。同時，及時的清洗離子源并注意其密封性。（ 2） 色譜柱的使用和保存。主要是對色譜柱使用和保存的溫度有嚴格的要求。溫度不能超過說明書中所要求的最低溫度或者最高溫度，在色譜柱的安裝上也要格外的注意，避免出現氣泡。（ 3） 在對離子源和預桿進行清洗時，一定要提前將所需的工具以及試劑準備好，分離的過程中一定要小心認真，避免灰塵進入腔體，分離后使用過的儀器一定要用清水沖刷干凈，等其干后組合好離子源，謹慎安裝好離子源后蓋好機器頂箱，整個流程一定要熟悉掌握。

4 氣質聯用技術前景的展望

對技術前景的展望，我們必須立足于我們的當下，具體問題具體分析。近年來，氣質聯用技術在各個領域就已經得到了極大的使用，尤其在環境檢測中，包括水環境的檢測、農藥等殘留的檢測等應用廣泛， 這也是氣質聯用技術自身優勢導致的必然結果，尤其是對微量物質，離子等的檢測因其高度的靈敏程度在水源的檢測等多領域應用廣泛，從這個角度而言，這項技術必將進一步發展和創新。再者，隨著市場經濟而來的經濟和環境等問題依舊非常的嚴重， 新的技術的研究和應用將會更加利于社會的發展和人民生活水平的提高，氣質聯用技術的發展將是必然的。

5 結語

氣質聯用技術在多領域已經得到極大地發展，在具體的使用中我們應該選擇適合的水樣以及前處理技術，并根據樣品選擇適合的儀器，尤其是色譜裝，通過反復實驗，優化方案，得到最佳的溫度程序，保證穩定性，為確保水源水檢測的安全做好一切應對措施，提供安全的、可靠地保障。

參考文獻

[1] 郭少維,陳露茜,貝樂野,王宇偉.氣質聯用技術在水源水檢測中的應用[J].杭州師范大學學報:自然科學版,2013,02:156- 160.

[2] 龔紅升,廖列文,胡文斌,尹國強.氣質聯用技術在食品農殘檢測中的應用研究進展[J].食品與機械,2013,05:245- 248.

[3] 曾錦明,蘇宇亮.氣質聯用技術在水環境突發性污染事件中的應用[J].現代科學儀器,2011,06:114- 116.

[4] 劉中文.氣質聯用技術在水質檢測中的應用研究進展[J].解放軍預防醫學雜志,2002,03:229- 231.

[5] 崔連艷.固相微萃取—超臨界萃取—氣質聯用方法在測定有機錫污染中的應用[D].廣西大學,2008.