[发明专利]一种水样痕量物质采集平台装置及应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及色谱分析和制备技术领域，具体地说，是一种水样痕量物质采集平台装置及应用。

【背景技术】

随着城镇化建设的快速发展及现代工农业的发展，加剧了生活污水和工业废水的乱排乱放等，造成地表及地下水资源的极大污染。据报道，2007年全国地表水总体水质属中度污染，国家监测的745个地表水断面中，IV、V类，劣V类水质的断面比例分别为40％、32％和28％。全国78条主要河流有54条遭污染，七大水系中有一半河段受到污染，86％的城市河段污染超标。全国90％的城市水域污染严重，50％的城镇水源不符合饮用水标准，40％的水源已不能饮用，全国各大城市的地下水也不同程度受到污染。饮用水安全存在隐患，严重损害了人民群众的健康和环境权益。据世界卫生组织(WHO)的一项调查显示，全世界80％的疾病是由饮用被污染的水而造成的，全世界50％儿童的死亡是由于饮用水被污染造成的。

水环境与人类活动息息相关，一系列水污染事故的发生，使水环境监测越来越受到重视。据统计，水中污染物已达2千多种。从污染物的种类来划分，水污染物主要分为化学性污染物、物理性污染物和生物性污染物。化学性污染物包括有机和无机化合物，其中有机物污染越来越受到人们的重视。当前水环境监测，主要是对工业污水排放的特征污染物进行监测，如挥发酚、氰化物、氟化物、硫化物、COD、重金属等，水污染物排放标准规定了各类污染物的环境标准和排放标准。有机污染物种类繁多，其中不少对人体健康有较强的危害作用，有的污染物只要μg/L级，甚至ng/L级的含量，就足以危害人群健康和生态环境，而COD和BOD这类综合指标已无法反映水体有机污染的状况。因此，有必要建立完善的水体有机污染物、有害物质的检测系统，提高水体中微量有机物污染物的检测灵敏度。但针对水样中痕量物质的检测，常规的检测手段往往灵敏度有限，因此需要发展高灵敏度的检测仪器或发展高效的样品前处理技术及装置。

色谱技术作为一种分离分析方法，是利用混合物中组分在两相间的分配，从而达到分离的目的，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱分析法在水环境监测中也得到了广泛应用，如水中阴离子、有机物、表面活性剂的分析以及金属元素的形态分析等。根据目的可分为分析型和制备型色谱两大类，制备色谱通常用来制备、纯化物质。制备色谱具有分析样品量大的特点，通过连续大量进样的方式，可以实现大量样品中痕量物质的富集效果。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水样痕量物质采集平台装置及应用；本发明充分利用制备色谱大进样量的特点，使水样中的微量物质不断的被吸附在固定相上，再通过少量的强极性溶剂将其洗脱并接收，起到富集的效果，使痕量物质达到可以被检测出的浓度，提高水污染检测的灵敏度。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种水样痕量物质采集平台装置及其应用，其包含采样系统、过滤系统、色谱系统和洗脱系统。采样系统的采样口通过水泵与过滤系统的一级过滤器相连，一级过滤器再与二级过滤器相连，二级过滤器与稳流槽相连，在稳流槽与洗脱溶剂储槽之间设置一个阀并与恒流泵相连，恒流泵通过洗脱系统与色谱柱和接收容器相连；水样经过采样系统、过滤系统、色谱系统和洗脱系统后，其中痕量物质得到富集，进一步用于检测或制备。

所述的采样系统由大功率水泵及管路组成，用以采集水样，水泵可以为容积泵、叶片泵、蠕动泵等，流速为20～200L/min。

所述的过滤系统由两级过滤器组成，一级过滤器滤芯可以是纱布、棉花等，用来过滤水样中大体积漂浮物；二级过滤器滤芯可以是河砂、硅胶等细颗粒，用来过滤水样中微小漂浮物或悬浮物，滤芯可以定期更换。

所述的稳流槽由一固定体积的容器构成，体积为5～1000L，对水样起到暂时储存和缓冲流速的作用。

所述的色谱系统由恒流泵和色谱柱组成，恒流泵可以为蠕动泵，将稳流槽中的水样泵入色谱柱，流速1～20L/min；色谱柱，也可以是色谱球等，装填的固定相填料根据检测要求选择，可以是C18、C8和硅胶等，也可以是可回收再利用的填料，粒径20～100μm，色谱柱或色谱球的容量以样品的渗漏体积来表示。