1、Jan.2023 CHINA FOOD SAFETY 159食品科技探讨饮用水水质检测中气相色谱技术的应用乔瑞云1，张玉利1*，高 煜2（1.郑州市兽药饲料质量安全检验中心，河南郑州 450006；2.河南省科学院高新技术研究中心，河南郑州 450006）摘 要：在水质检测中应用气相色谱技术能够检验水质内的不同成分，从而了解饮用水中不同成分的含量。本文综述了气相色谱法的分类、应用优势以及气相色谱法在饮用水水质检测中的应用，并提出气相色谱法在分析水质中遇到的问题与改进措施。关键词：饮用水；水质检测；气相色谱技术Explore the Application of Gas Chromatograp
2、hy in the Detection of Drinking Water QualityQIAO Ruiyun1,ZHANG Yuli1*,GAO Yu2(1.Zhengzhou Veterinary Drug Feed Quality and Safety Inspection Center,Zhengzhou 450006,China;2.High Tech Research Center of Henan Academy of Sciences,Zhengzhou 450006,China)Abstract:The application of gas chromatography i
3、n water quality detection can detect different components in water quality,so as to understand the content of different components in drinking water.This paper summarizes the classification and application advantages of gas chromatography,as well as the application of gas chromatography in the detec
4、tion of drinking water quality,and puts forward the problems encountered in the analysis of water quality and improvement measures.Keywords:drinking water;water quality testing;gas chromatography technology在近几年的发展中，工业化发展速度加快，产生的残留毒害物、废物、生活垃圾等都会污染水资源，对多数地区水质环境的破坏影响大，特别是有机物、无机物的污染。饮用水水体中存在多种类型的污染物，几乎都
5、具备致毒性，因此必须要检测饮用水水质。气相色谱法可检测复杂成分混合物，因此能够应用到饮用水水质检测中。1 饮用水水质检测的意义水为生命活动提供必需的能源，饮用水会直接影响社会生产与生活，因此要科学检测饮用水水质。在检测水质时，检测指标包括微生物、理化性质。对于生活饮用水，水质检测涉及细菌、污染物检测，以免危害机体健康。当饮用水内含有病毒、细菌时，要使用高温杀菌法处理，从而改善水体质量。对于水内的重金属，通过过滤法进行净化。通过长期检测实践可知，饮用水经过处理后，内部仍然会残留金属元素，当重金属含量超标，会危害身体健康。同时，在检测饮用水水质时，要注重有机污染物含量的控制。研究表明，当个体长时间
6、饮用不洁水质，就会加大疾病患发率1。饮用水中的有机物存在明显的潜伏特征，会损伤人体的肝肾、胃功能。维护饮用水安全有助于保障人体健康，促进社会和谐发展。2 气相色谱法概述在水质检测中应用气相色谱技术能够检验水质内的不同成分，从而掌握不同成分的含量。在检测饮用水时，应注重对饮用水成分的判断。当内部有害物质超标时，则饮用水达不到饮用标准。在检测饮用水水质时，气相色谱法依赖于专业仪器与设备，如气相色谱仪，操作简单，能够控制简化参数。使用气相色谱法检测饮用水，混合物质会显示出不同作者简介：乔瑞云（1990），女，河南新郑人，本科，助理畜牧师。研究方向：兽药、饲料、畜产品检验检测。通信作者：张玉利（198
7、4），男，河南开封人，硕士，兽医师。研究方向：兽药、饲料、畜产品检验检测。E-mail:516984769 。DOI:10.16043/ki.cfs.2023.01.052160 食品安全导刊 2023年1月（上）食品科技的色层差，检测人员通过该原理，参考色层性质、数值，可确定饮用水内的物质。因此，气相色谱法的检测结果准确率高，具备良好的应用价值。2.1 气相色谱法的分类（1）气固色谱法。此方法重点检测饮用水内的悬浮颗粒物。如果颗粒物含量多，会影响饮用水的清洁度，产生悬浮物沉淀问题。使用气固色谱技术时，可对饮用水内的颗粒物进行吸附，通过色谱分析法及仪器，可对不同的色层进行显示。水质检测人员遵循
8、色层特性，对数据进行转化，能够获得有价值的数据。再通过与标准固体颗粒物数值对比，能够掌握饮用水的颗粒物含量、类型，同时对固体颗粒物的有害性进行判断，获得最终结论。（2）气液色谱法。相比气固色谱法，此技术的检测常量为液体因素。在应用气液色谱法时，可蒸发、分流饮用水内的物质，去除水体内的部分容量，确保后续水质检测的顺利性。此外，气液色谱法还可用于化学检测，不会对水体内的物质成分产生影响，能够保证检测结果的准确性，因此该技术应用广泛2。2.2 气相色谱法的应用优势（1）高分离率。水质检测中，色谱柱的长度为1 2 m，会出现上百万个理论搭板，确保分配系数的相近性。当物质分离难度较大时，通过长时间分配后
9、能够分离，保证分离结果准确。（2）高灵活性。气相色谱法使用时，检测仪器具备较高的灵活度，可检测 10-1 10-9 g 的物质。饮用水内的有机物指标均可采用气相色谱法检测。此外，应用气相色谱法还可检测高分子单体、超纯气体，确定空气内的微量毒物含量。当气相色谱法允许时，能够对物质进行气化处理，因此气相色谱法具备较高的灵活度。（3）高选择性。当物质性质较为相似时，检测难度比较大，对检测方法的精确性要求高。气相色谱法可分离复杂物质，因此选择性较高。（4）高分析速度。应用传统方法时，单个样品的分析时间非常长，但气相色谱法可缩短样品的分析时间，且技术水平高，便于操作，可实现自动化处理，能够在短时间内分析
10、所有数据。（5）应用范围广。气相色谱法可分析气体样品、固体样品，分析对象包括有机、无机试样，因此检测适用范围广。当前，气相色谱法应用到分析领域比较多，不仅可检测水质，还可检测环境、分析医药等，应用价值高。3 气相色谱法在饮用水水质检测中的应用3.1 酚醛复合肥的检测酚类复合肥料会危害人体的干细胞、中枢神经系统。由于酚类物质的残留时间长，很难完全溶解，因此会危害人体健康，尤其是导致胎儿畸形，且对生态环境的污染影响大。在检测酚类化合物时以气相色谱法为主，借助电气设备捕获器，以 5%固定相、95%苯基的毛细管柱，长度 30 m，直径 25 mm，膜厚度 0.25 m。在测试时，以程序升温法为主，可检
11、测出水体内的 DDT 异构体、一般异构体。同时，还可检测七氯水、硫丹、化学试剂等化合物。3.2 有机磷的检测有机磷属于液体物质，黏度大，颜色为浅黄色、深棕色，会散发出大蒜气味。有机磷的水溶性较低，但会与动植物油、溶剂相溶。有机磷的光热氧稳定性高，在碱性物质内进行溶解，破坏原始结构。研究指出，有机磷酸酯通过呼吸、皮肤、消化系统，均能够进入人体，会对人体内各个器官组织造成危害，且在肝脏组织内的聚集量较多。在检测有机磷时可应用气相色谱法，借助硝酸盐氮检测器，以 50%固定相、95%苯基的毛细管柱，长度30 m，直径0.25 mm，膜厚度 0.25 m。通过温度程序能够检测水体内的二甲双胍、甲基对硫磷
12、、敌百虫等有害物质浓度3。3.3 有机氯的检测在饮用水检测中，有机氯农药属于常见污染物，会伤害人体器官，因此要采用现代技术对其进行检测。当人体内摄入有机氯农药后，会产生肝脏、神经系统毒害性，损伤相应的器官。当摄入量较多时，会出现全身器官衰竭而死亡。在检测有机氯时，面临的难度较多，如分解效率低下，残留时间长，会增加结果的错误率。气相色谱技术可保证检测结果的准确度，对水体内的有机氯进行判断。利用电子捕获模块、毛细血管柱进行饮用水中氯检测，合理应用程序化升温措施，可保证检测效果，明确有机氯的含量。一般情况下，通过配置电子捕获器，配置 50%固定相、95%苯基的毛细管柱，待至程序化升温后，能够对饮用水
13、中的异构体、七氯、艾氏剂进行分离检查，且精确度高。3.4 挥发性有机化合物的检测使用气相色谱仪可检测水体内的挥发性、半挥发性有机化合物。在实际检测中，通过不同的预处理方法以及相关标准检测水体内的三氯化物；通过自动Jan.2023 CHINA FOOD SAFETY 161食品科技顶空进样器检测饮用水内的挥发性酚、溴苯；通过气液平衡法处理水质采样问题。此外，在气相色谱仪上配置顶空进样器，能够对饮用水内的丁二烯、间二甲苯等物质进行检测，增加蒸汽体内的挥发性酚浓度，保证检测的灵敏度，利用率达到 95.6%102.0%。部分技术人员采用气相色谱法对水质内的溴氯甲烷进行检测，加热水质样本、平衡溶液，能够
14、加快检测进度、降低外部空气的影响。二溴氯甲烷、溴二氯甲烷的检测限为 0.1 gL-1。溴二氯甲烷和二溴氯甲烷的标准添加回收率分别为 99.6%、97.4%。在应用气相色谱法时，需要连接计算机对设备进行控制，整体操作简单，可准确检测水体内的多个指标。3.5 苯系物的检测使用气相色谱法对苯系物进行检测时，基本无干扰项，可获得良好的检测效果。苯系物检测时浓度达到 0.05 mgL-1，可检测污染水质，保证检测结果的精确度，降低误差率，溶剂峰不会干扰酚类物质，不会产生二次污染。通过检测结果能够对饮用水处理提供指导依据，减少污水的排放量。应用固相微萃取工艺时，要注重样品处理，集中水内的苯系物，通过毛细管
15、的气相色谱法，能够实现分离处理。在整个分析处理中只需 15 min，检测限为 1 2 gL-1。4 气相色谱分析水质的问题与改进措施4.1 基线波动在检测饮用水水质时，气相色谱法的精确性、稳定性优势显著。但在对水质进行检测时，基线变动的干扰明显，对检测数据的稳定性影响大。因此，在应用气相色谱法时，应遵循实际问题，对基线进行准确把控。此外，还应注重基线变动干扰的分析，如检测过程的合规化等。在检测饮用水水质时要做好各项准备工作。检测前，全面检查检测仪器，清除表面杂质，防止干扰气相色谱基线。将仪器放置到水体后，不能立即读数，这是因为此时水体动荡，影响检测读数的准确性。检测时，静止一段时间，确保水质数
16、据稳定后，再读取和记录，可保障检测数据的可靠性。在检测操作时，需要多次检测操作，从而获取饮用水水质数据，以免由于操作失误影响检测结果。检测人员还可对多次检测数据进行对比，消除差异数据，保留稳定数据，加强检测质量。4.2 色谱柱氧化在水质检测中，常见的色谱柱氧化问题多是由于色谱柱受到污染，无法确保检测精确度。当色谱柱氧化后，会导致水体内的物质附着，色谱柱清洁不完全，堆积大量物质，腐蚀色谱柱。当杂质、色谱柱材料产生反应时，会导致氧化问题加重。为了避免色谱柱氧化，需及时更换新的色谱柱，确保水质检测操作时具备相应的色谱对照标准。4.3 色谱柱灵敏度问题在检测饮用水时，色谱柱的条件非常重要，会直接影响检测效果。当色谱柱的灵敏度不佳时，不能对水体内的物质进行检测，且会对饮用水的清洁、安全度的评价产生影响。对于色谱柱的灵敏度问题，可采用添加剂方式，加强水质检测的灵敏度。二氧化苯溶液能够催化不敏感物质并产生反应，确保物质转化为富集状态，提升检测结果的准确度4。4.4 无机物干扰在检测饮用水中的物质时，主要是对水体内的有机物进行检测。但饮用水中含有无机物，会影响色谱柱，导致检测人员无法分辨影响来源，错误
