液质联用技术在水质检测中的应用研究进展

　　摘要：现如今，人们对饮水水质安全越来越关心，而饮用水水质受到原水水质、处理过程等因素的影响。同时，随着工业活动的日益频繁，环境污染问题越发严重，威胁着人们的饮水安全，需要采用有效的手段对水质进行检测。液质联用技术是融合液相、质谱的一种检测技术，在水质检测、食品安全检测等领域都得到了有效运用。基于此，本文从液质联用技术在水质检测中的优点入手，对其在水质检测中的应用进行了分析。

　　关键词：液质联用技术；水质检测；污染物

　　目前，我国社会经济快速发展，人们生活水平不断提高，随之暴露出的环境污染问题却越发严重。如何通过加强环境保护，促进社会、经济、环境的协调与可持续发展，成为目前社会经济建设亟待解决的重点问题。液质联用技术作为一种高效新型检测技术，在水质检测中有着广阔的应用前景。所以，需要加强液质联用技术在水质检测中的应用，使其成为环境监测手段的一把利刃。

　　1 液质联用技术及其在水质检测中的优点

　　1.1 液质联用技术

　　液质联用技术，即液相色谱  -质谱联用技术，主要是将液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统。检测对象在质谱部分和流动相分离，经过离子化之后，通过质谱的质量分析器，将离子碎片按质量数分离开，经过检测仪器得出质谱图。液质联用技术是将色谱、质谱两者的优势结合起来，也就是将色谱高分离能力与质谱高灵敏性等优势结合起来，确保检测结果的准确性。基于液质联用技术是融合了液相与质谱技术的一种综合检测技术，因而同时具备了液相与质谱技术优势。高效液相色谱运用于不易挥发物质的分析，而气相色谱只能进行 20% 左右有机物的分析，化合物的稳定性直接影响着分析结果的准确性，大部分有机物仍需要使用高效液相色谱法来分析 [1]。

　　质谱仪是目前灵敏度最强的一种检测器，检测准确性高，是色谱技术中最理想的检测器。质谱仪最核心部分是离子源、质量分析器，针对那些小型台式质谱仪来说，质量分析器主要可分为磁质谱、四级杆质谱、离子肼质谱等几种类型。液相色谱  -质谱联用技术的发展一直都受到接口技术的限制，高流量的液相色谱与高真空的质谱之间的矛盾，直到电喷技术等逐渐完善后才得到有效解决，液相色谱  -串联质谱分析技术得以持续发展。液质联用是由色谱将需要检测的复杂物质分离开，再利用质谱检测仪进行检测，得出分离化合物的相关信息，对水中污染物的检测有着至关重要的作用 [2]。

　　1.2 液质联用技术在水质检测中的优点

　　我国水质检测的方法有气相色谱法、液相色谱法等，但相比于液质联用技术而言，上述几种方式都存在很多不足，难以达到水质检测的要求。而液质联用技术能够有效弥补上述几种检测方式的不足，具备如下优势。一是使色谱流出物定向问题得到了有效解决，能够获得更为准确的色谱图，工作人员可以系统、有效地分析质谱图，并得出准确结论；二是液质联用技术灵活性较高，水质污染检测结果更加可靠；三是在检测过程中，工作人员可借助该项技术的特征优势，进行分组检测，大大提高检测效率，检测结果更加准确；四是分析范围广，几乎能检测出水中所有的化合物，有效解决了不稳定化合物检测分析困难的问题；五是该项技术具备很强的分离能力，即便分析的混合物没有在色谱上全部分离，也可借助特征离子优势分组检测从而对该物质进行定性定量 [3]。

　　2 液质联用技术在水质检测中的应用

　　本文主要从农业检测、抗生素检测、水体中各污染物检测三方面内容对液质联用技术在水质检测中的应用情况进行阐述。

　　2.1 对农药的检测

　　农业种植过程中大面积喷施农药会对水体造成污染，部分地区地下水污染严重。杀虫剂作为最广泛使用的一种农药，也是引发水体污染的罪魁祸首。除了杀虫剂外，除草剂对水体造成的污染也十分严重。人们如若误饮被污染的水源后，极易患上各种疾病。要有效解决这些问题，就需要行之有效的检测技术来检测水体中的农药成分。水体农药检测主要手段是高效液相色谱串联质谱法 [4]。该种检测方式的基本原理借助高效液相色谱串联质谱联用，把醋酸铵等化学液体加入水中，对水体中的农药成分进行检测，得出有关人们常使用农药的线性方程及有关系数。通常来说，若是线性系数能够控制在 0.999 1 ～ 0.999 8 范围内，则表示线性关系较好。具体操作时，必须要连续进行六次滴液操作。若是误差值控制在 5% 以内，则表示数值的可靠性高；若是检测限度都小于 25 ng/L，且回归率控制在 74.9% ～ 99.5%，偏差率保持在4.8% ～ 12.2% 内，则表示检测精度高。

　　2.2 对抗生素的检测

　　这里所说的对抗生素的检测，是针对家禽饲养情况来说的，它不仅能够保障家禽健康生长，还能有效控制抗生素的应用。在具体饲养时，有些养殖人员为了自身能够获得更高的经济效益，减少管理成本投入，会向家禽体内注入过量的抗生素。家禽将这些抗生素通过粪便排泄出去后，会污染周围的环境和水体。目前，抗生素主要有四环素类、氯霉素等，而这些对人体都有严重危害。重视抗生素检测，加大抗生素检测力度，有利于保护人体健康和生态环境。从抗生素检测的具体情况看，必须要使用灵活性非常高的检测方式来完成。液相色谱串联质谱法灵活性非常强，能够不受外界环境因素的影响，检测准确性高。在使用液质联用技术对海水中氯霉素含量进行检测研究时，张菊敏等人使用 50% 的甲醇完成液相色谱定量，确定了线性检测范围，从而实现检测目的。经检测分析，最后得到的集中抗生素浓度在 100 ng/L、25 ng/L 时的回收率是 72.8% ～ 110.0%、56.5% ～ 116.0%[5]。

　　2.3 赤潮毒素分析检测

　　近年来，环境污染问题十分严重，我国很多海域都发生了赤潮，有毒、有害藻类物质所产生的毒素导致海洋生物大面积死亡，同时，这些毒素还能够经过食物链传递的方式在鱼、虾等生物体内富集，当人们食用这类海产品后，会引发众多的疾病 [6]。目前，出现比较多的藻毒素有麻痹性、腹泻性等各种类型的贝毒。有关研究表明，人们对腹泻性贝毒类型比较了解，对其研究比较多。由于贝毒素在各类水产品中含量低，对检测设备的灵敏度要求高，所以液质联用技术应用于赤潮毒素检测占有极大的优势。而关于神经性贝毒，其结构比较复杂，采取生物检测方式进行毒素检测的比较多，但随着液质联用技术的不断发展，其现也逐渐运用到这类毒素检测分析中 [7]。

　　2.4 对水中酚类化合物的分析

　　现在，工业活动十分频繁，其产生的大量污染物对水源造成了污染。以化工业来说，生产期间所产生的污水非常大，其中，酚类化合物占有很大的比重，这类污染物在饮用水及天然水中广泛存在。如果用氯水来消毒，水体中的天然有机物会生成很多的卤代酚物质，使水体产生特殊气味，若是采取常规方式对水进行处理，难以将这些物质去除，人体在长时间饮水这种水后，会出现头昏脑涨、出疹等症状，而在对水中酚类化合物进行分析中，使用气相色谱、液相色谱方法能够很好地除去水中的酚类化合物。但是，气相色谱与液相色谱方法相比，前者操作起来比较烦琐，实用性不强 [8]。

　　2.5 水中多环芳烃的检测

　　多环芳烃不易汽化，是一种广泛存在于自然界中的有机物质，其中很多的化合物都具有很强的致癌作用，人体一旦饮用含有多环芳烃的水，就会患上各种疾病，因而需要采用有效手段对水中的多环芳烃进行检测。利用液质联用技术能够对水样中的多环芳烃进行定性分析与归类，并对有机污染物的来源进行分析。

　　在对样品进行分析前，需要用标准检查液来调和色质联机的性能，指导生成调和报告达到要求，即仪器性能达标。在具体检测时，对温度有一定的要求：色谱，柱温应该采取 2 步程序升温 60℃保持 0.5h，以 30℃ /min 升温速度升到 160℃，进样口温度为290℃，不分流，柱流速度是 1.2 mL/min；质谱，EI电离方式，电离能是 70 eV，检测器温度是 280℃，全扫描。严格按照气相色谱——质谱的这些条件，采用 SCAN 方来扫描多环芳烃，得到总离子流图。再依据各多环芳烃的保留时间及质谱图，将各有待检测化合物确定下来，最后选择离子检测方式进行检测 [9]。

　　2.6 对其他污染物的检测

　　液质联用技术除了能够用于农药、抗生素的检测外，还可以运用于其他水质污染检测，如染料、树脂等工业产品分解物的检测，并取得了非常理想的效果。从各国对该项技术发展的具体情况看，美国使用这一技术进行水中高氯酸盐的检测、研究并取得了有效成果；西班牙也使用这一技术对海底淤泥中的表面活性剂进行了检测；我国有关专家、学者构建了高效液相色谱串联质谱联用测定法，该种检测方法能够准确地检测中水中的污染物，如痕量双酚 A 等。在对水中的邻苯二甲酸丁酯和痕量双酚 A 进行检测时，使用乙腈 : 水 =9:1 的配比完成水体检测 [8-10]。

　　3 结语

　　通过上述分析可知，液质联用技术具备高效、快速、准确性高等优势，可以有效运用于水质检测领域，在水中农药、抗生素、赤潮毒素、酚类化合物、多环芳烃及其他污染物分析检测中发挥着非常重要的作用。利用该项检测手段监测水体质量，能有效降低水质污染给人体及周围环境造成的危害。液质联用技术发展前景十分广阔，人们要重视并推广该项技术，不断提高我国水质检测质量和水平，从而推动我国环保事业的发展。

　　DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2018.12.031

　　沈思捷,殷文.液质联用技术在水质检测中的应用研究进展[J].中国资源综合利用, 2018, 36(12):3.