土壤和地下水污染检测技术研究进展

土壤和地下水污染检测技术研究进展
摘要：就目前在进行土壤和地下水污染的分析时，由于目标化合物的性质和待测样品的性质相对来说较为复杂，所以在进行处理时，需要选择高选择性和高灵敏度的检测技术，这对于我国的现代化土壤和地下水污染检测来说，有十分积极的作用。

液相色谱-串联质谱技术对于我国的土壤和地下水污染测定来说极为重要，大大提高了分析速度和监测的精准度。

该技术在应用过程中具有较高的灵敏度和选择性，能够有效减少基质干扰，这项技术已经成为了土壤和地下水污染分析的首选技术。

而LC-MS/MS将液相色谱高分离性能和质谱高选择性和高灵敏度相结合，能够有效检测基质的痕量物质，将其应用于污染物检测中能够获得良好的效果，并且这一技术对于我国未来的污染物检测发展也能够起到良好的促进作用。

关键词：液相色谱-串联质谱；污染物检测；土壤和地下水污染；应用分析
一、引言
土壤和地下水污染监测技术成为了全球生态安全管理中一项十分重要的组成内容，许多国家和国际组织都根据现代化的生态保护状况，制定了完整的管理体系并且做出了限制标准，严格规定了地下水、土壤中污染物的最大残留限量，进而保障生态安全以及进出口贸易的安全性。

随着土壤和地下水污染在进行现代化的地下水、土壤的质量监管时，工作人员需要根据结果进行及时有效的地下水、土壤指导，这样能够便于科学有效的综合管理。

例如工作人员首先需要对地下水、土壤过程中所利用的能源和原料等多方面进行分析，尽可能减少经济消耗，通过这种方式降低成本并提高经济效益。

同时工作人员需要对种子等原料和副产物等多方面的纯度质量进行分析，尤其需要仔细监控地下水、土壤中各个物质的痕量状态。

相关工作人员在进行地下水、土壤检验时，一方面需要了解我国的地下水、土壤中存在的污染物特点以及常见的质
量问题，另一方面则需要选择针对性的方式进行检验，使我国的地下水、土壤安
全服务与社会建设需求同步发展。

二、地下水、土壤生产中土壤和地下水污染前处理技术分析
1.高效液相色谱法
再进行污染物残留的分析时，仪器分析法中应用最多的是高效液相色谱法，
而液相色谱采用的检测方式，主要包括紫外吸收、荧光检测和电化学检测以及质
谱检测等多种方式，在进行处理时，紫外线吸收检测波长一般选择在226~360nm
之间，灵敏度大约为0.1mg/L，这一灵敏度能够基本满足我国以及国际的污染物
残留诊断要求。

如果在检测过程中工作人员在柱后进行进一步的延伸反应，检测
灵敏度可进一步降低至0.01mg/L。

紫外吸收检测方式能够适合应用于多种不同类
型的污染物中工作人员能够针对多组份污染物进行同时分析具有便捷的特点，但
这种处理方式缺乏良好的选择性。

污染物本身缺乏明显的荧光，所以在使用过程
中需要在柱前和柱后进行衍生反应，荧光物质进而利用荧光检测器进行检测，但
在进行处理时衍生化过程相对较为繁琐，不适合应用于批量样品的检测与分析中，所以在进行具体方案的选择时，工作人员可根据实际需求以及检测要求，对高效
液相色谱法作出相应的调整。

例如研究人员通过高效液相色谱法，对某地地下水污染样本中残留的10种
污染物残留量进行分析。

工作人员在进行实际操作时，样品经由三氯甲烷溶液提取，随后采用OasisHLBC18固相萃取柱净化，10种组分的回收率可以达到
85%~100%，而线性范围则为0.01 ~ 10ug/ml。

这一检测方式在研究结果中具有快
速灵敏的优势，能够将其应用于生态中污染物残留量的常规检测中，而在进行一
些较为特殊的高质量检测时，具体的检测方式以及各项参数的调整，需要根据检
测要求做出相应的调整，以满足不同的污染物检测需求。

1.免疫化学测定法
相关研究调查结果中显示，如果地下水、土壤中残留药物浓度在10ug/kg左右，则可采用免疫化学检测方式进行处理。

免疫化学测定方式在应用过程中将抗
原与抗体的特异性、可逆性结合反应作为反应基础，十分适合应用于复杂机制中
痕量组分的分析，这一检测方式在应用过程中有良好的规模化筛选效果，可应用
于常规检测的需求中。

目前常用的免疫化学测定方式包括放射免疫测定技术与酶
免疫测定技术。

并且酶免疫技术在应用过程中无需使用放射性同位素，测定成本
较低并且速度较快，仪器使用过程中操作较为简便，能够获得较高的诊断准确度，受到了相关研究人员的高度认可，而其中最常用的检验方式为酶联免疫吸附实验。

针对以上提到的土壤免疫化学测定来看，目前采用低分辨串联质谱三重四极
杆质谱在MPM模式下表现出来的选择性和灵敏度较高，工作人员在进行处理时能
够将其应用于复杂样品的污染物定性和定量分析中，这是目前在进行污染物残留
检测中最常用的一项检测技术。

在进行地下水、土壤的检测时，大多数地下水、
土壤样品都为有机物微波反应模式上温度和时间控制模式最为合适，这项检测方
式能够帮助研究人员更好的把握不同温度条件下的变化，能够针对其进行相应的
调试，在检测点通过多次实验，则能够获得相应的结果。

地下水、土壤质量检测
技术在我国科研技术不断发展的背景下也有了一定的更新和优化，而这也在一定
程度上促进了我国现代化地下水、土壤安全检验检测质量的优化，在进行地下水、土壤安全监测时，相关工作人员不仅需要对其中的污染物进行监测，同时还需要
了解地下水、土壤中的有毒物质。

例如地下水、土壤中含有的其他药物和污染物
都可通过合理的方式来进行检测，这也是附属于生物检测技术的一种地下水、土
壤安全检测方法。

四级杆一线性离子阱质谱(ALIT)将三重四级杆质谱(QqQ)扫描
功能与灵敏的线性离子阱扫描结合在一起。

在这种混合串联质谱系统中，第三个
四级杆(Q3)既可以作为四级杆一也可以作为线性离子阱(LIT)操作。

Q3的双重功
能可以使质谱系统以两种不同的模式工作，既保留经典的Q9Q扫描功能,例如多
反应监测(MPM)、子离子扫描，同时也具有附加的LIT扫描功能饰。

反向色谱是土壤和地下水污染分析应用中最广泛的一项液相分离技术，而在
目前使用中最常见的固定相材料是一种以硅胶为基质的十八烷基碳链。

反向色谱
柱技术能够实现非极性或弱极性化合物的分离和保留，同时还能够和离子对添加
剂结合实现极性或者离子化合物的有效分离，也就是分析物太小，不能够与离子
对试剂相结合，这是一个常见的问题。

使分析物太小不能与离子对试剂结合，如
草甘麟和其代谢物氨甲基磷酸(AMPA)一也可以9_苟基甲基氯甲酸醋(FMOC-C1)作
为衍生剂，衍生后在C18、色谱柱上分析。

亲水作用色谱广泛应用于分离，在常
规反向条件下，不保留的亲水化合物，而亲水作用色谱则使用极性固定项保留极性化合物，流动相则使用有机溶剂和水对其进行洗脱。

具体的处理方式需要根据相应的状况作出方法的选择以及方案的调整。

在HILIC模式下，作用力包括静电作用力、氢键作用力以及氢水分配作用，极性化合物在进行处理时，能够在覆水层和高有机相之间完成分配，这是极性化合物起到保留的一个重要原因。

静电作用力和氢键作用力是HILIC保留的一个基本作用力其中，氢键是分配过程中十分重要的一个动力，静电作用力能够使分析物在固定相中得以完全保留，而根据固定相的性质和目标化合物电离以及在流动相中缓冲盐的类型与浓度不同，往往表现出来的性质也有所不同，所以在进行处理时需要工作人员引起重视。

总结
从目前来看土壤和地下水污染监测技术在不断发展，这也是对微量目标化合物进行监测的一个重要方向。

相关工作人员在进行技术优化时，需要简化样品前处理步骤，并通过合理的质谱分析方式获得最精准的结果。

液相色谱-串联质谱能够有效缩短分析时间，并使检测工作的精准度和灵敏度得到提升进而满足分析要求，这项技术能够获得精准的质量信息具有高分辨率和高灵敏度的优势，是目前目标化合物和常规检查筛查中有力的一项检测技术。