气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用
段元星
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段元星,. 气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用[J]. 水资源研究进展,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157012.
摘要: 随着工业化进程的加速推进,带来一系列环境挑战,最显著的影响之一便是对水资源的污染。饮用水作为生命之源,其安全性关系到每个人的健康。气相色谱法,作为一种高效的检测技术,已经成为饮用水水质检测的有力工具,能够准确分离和检测水样中的复杂成分混合物。因此,本文将讨论气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用要点。
关键词: 气相色谱技术;饮用水;水质检测;应用
DOI:10.12721/ccn.2025.157012
基金资助:

随着工业化进程的不断深入,环境污染尤其是水资源污染问题日益突出,对此,检测单位必须采取有效措施确保饮用水的安全。气相色谱法作为一种高效的水质检测技术,为检测单位提供了强有力的技术支持。通过广泛应用这一技术,不仅可以有效保障饮用水安全,还能为环境保护做出贡献,助力构建一个更加健康、可持续的未来。

一、气相色谱技术类型

气相色谱技术,作为现代分析化学的一个重要工具,按照固定吸附体的特性分为气固色谱和气液色谱两大类[1]。其中,气固色谱主要利用固态吸附剂,而气液色谱则是通过固定在固体载体上的液体作为吸附介质。这项技术的核心优势在于其能够对饮用水中的多种物质进行有效分类,进而精确地测定水质中的各类污染物含量。饮用水质量的检测过程中,气相色谱技术的自动化功能大大提高了工作效率,显著缩短了检测所需时间。这不仅加快了数据收集过程,也为水质的即时评估和处理提供了便利。值得一提的是,这项技术同样适用于空气质量检测,其灵敏度和效率的优势让它成为质量监测领域的首选技术。通过采用气相色谱技术,不仅可以在短时间内准确评估饮用水和空气中的污染物质量,而且能够及时发现和处理潜在的风险,对确保公共健康安全发挥着不可或缺的作用。这种高效、可靠的技术手段在保障饮用水安全的同时,也提升了检测单位环境质量管理的现代化水平。

二、气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用价值

气相色谱技术的引入,尤其在水质检测领域中,标志着一次技术革命。它允许通过构建类似无数个分离塔的复杂色谱图,实现水质中混合物的高效分离与纯化。这种技术特别适用于处理那些混合物含量较高的样本,无论是在加速纯化过程还是在分离混合物方面都显示出了卓越的性能。更具体地说,当遭遇到混合物含量高的饮用水样本时,气相色谱技术不仅能够加快纯化与分离的进程,还能够深入分析水质,为饮用水的安全性提供了一个全新的检测与分析方法。这种方法因其高效的分析能力,在饮用水质量的检测中得到了广泛的应用。
此外,气相色谱技术的应用范围不仅局限于特定类型的样品。无论是气体还是固体形态的饮用水,它都能进行检测,并且能够区分和量化水中的有机物与无机物含量。这一特点使得气相色谱成为一个在饮用水质量检测领域内具有广泛应用前景的技术[2]。不止于此,气相色谱技术因其出色的分析性能,已经被广泛应用于环境监测、药物分析等众多关键领域。它的灵活性和高效性使得从水质检测到环境保护,再到医药研究,气相色谱技术都能提供精确、可靠的数据支持,对于提升检测单位对环境和健康保护的能力起到了不可小觑的作用。

三、气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用要点

(一)检测酚醛复合肥

酚类复合肥料中含有的酚类物质,对人类健康构成了潜在威胁,尤其是对人体的干细胞和中枢神经系统有着不容忽视的危害。酚类物质的特点之一就是残留时间长,难以被完全分解,这使得它们在环境中的存在形成了长期的潜在风险。其危害不仅限于成年人,更严重的是,这些物质还可能导致胎儿发生畸形,影响新生儿的健康发育。除了对人体健康的影响,酚类化合物还会对生态环境造成显著的污染,损害生物的生存环境。科学界,气相色谱法是检测酚类化合物污染程度的主要技术之一。这种技术利用了特定的电气设备捕获器,结合使用固定相占比为5%、苯基占比为95%的专用毛细管色谱柱,其长度达到30米、直径为25毫米,并拥有0.25微米的膜厚。通过程序升温的方法,这项技术能够精确地检测出水体内的DDT异构体等多种化合物,其灵敏度和准确度极高,使其成为了识别水体污染物,如七氯、硫丹和各种化学试剂等的重要手段。因此,了解酚类复合肥料及其化合物的潜在危害,以及运用现代科技手段进行有效的检测和控制,对于保护人类健康和维护生态平衡具有至关重要的意义。这不仅是一个科学问题,更是一个关系到公共健康和环境保护的社会问题,需要检测单位共同关注和积极应对。

(二)检测有机磷

有机磷是一种常见的液态化合物,具有相对较高的粘度和特定的颜色范围,从浅黄色到深棕色不等,并伴有类似大蒜的独特气味。这种物质在水中的溶解度不高,但它能很好地与各种动植物油和溶剂混溶。特别值得注意的是,有机磷的稳定性在光照、热量和氧气的环境下表现良好。然而,当它遇到碱性物质时,其原有的结构会被破坏,影响其稳定性。关于有机磷的健康影响,研究表明,无论是通过呼吸、皮肤接触还是消化系统,有机磷酸酯都可以进入人体内部,并可能对人体的多个器官造成伤害。一个显著的特点是它们在人体肝脏内的积累趋势,意味着肝脏可能是有机磷带来健康风险的关键目标器官。为检测水体或其他样品中的有机磷含量,科学家经常应用气相色谱法,这是一种高效的检测技术。通过使用硝酸盐氮检测器和特定配置的毛细管柱(长度30米、直径0.25毫米、膜厚度0.25微米,柱子内含50%的固定相和95%的苯基),科学家能够准确地测定包括二甲双胍、甲基对硫磷和敌百虫在内的有害物质浓度。这种方法的应用,大大提高了对环境和人体健康潜在威胁物质的监测能力,是现代科学环境保护和公共健康管理的重要工具[3]

(三)检测有机氯

在现代社会,检测饮用水中的污染物成为了一项重要的工作,特别是对有机氯农药的检测尤为关键。这类物质如果被人体摄入,可能会对肝脏和神经系统造成严重的损害,甚至在高剂量下导致全身器官衰竭,最终致命。鉴于有机氯农药在水中分解效率低,残留时间长,检测工作面临诸多挑战,其中错误率的增加尤为突出。为准确检测水中的有机氯含量,气相色谱技术被广泛应用。该技术通过电子捕获模块与毛细管柱的协同工作,能够有效识别并量化水体内的有机氯。通过精心设计的程序化升温过程,可以进一步优化检测流程,确保结果的高精度和高可靠性。具体操作方面,首先通过搭建电子捕获器并配置一条含有50%固定相和95%苯基的毛细管柱。随后,在程序化升温过程中,这套系统能够有效分离并识别饮用水中的不同有机氯异构体,包括七氯和艾氏剂等。通过这种方式,不仅可以明确饮用水中有机氯的具体含量,还能保证检测的精度和效率,为保护人体健康做出重要贡献。

结语:保障水资源的安全对于维护公共健康至关重要,而实现这一目标的关键之一在于实施系统性的水质监测。气相色谱法作为一种先进的技术手段,因其出色的物质分离能力和高灵敏度检测特性,能够有效加快检测过程,确保获取精确可靠的结果。特别是在饮用水的安全检测领域,推广该技术至关重要。它使检测单位能够准确把握水中各类物质的含量,从而采取相应的处理措施,确保供水安全,让公众饮用无忧。因此,加大气相色谱法在水质监测中的应用,对保护人们的用水安全具有重要意义。

作者简介:段元星,性别:男,民族:汉,籍贯:黑龙江省大庆市,出生年月:1990.03.07,文化程度:大学,现有职称:助理工程师,研究方向:水质检测气相色谱方向.参考文献:

[1]许栋.气相色谱技术在饮用水水质检测中的应用[J].清洗世界,2024,40(04):82-84.

[2]肖毕芳.气相色谱在饮用水水质检测中的应用[J].当代化工研究,2022,(02):44-46.

[3]薛婷.气相色谱在饮用水水质检测中的应用[J].信息记录材料,2021,22(04):24-25.

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