近日，分析測試百科網聯合島津采訪了河北省地質環境監測院副院長李義、高級工程師董會軍和董建芳，請他們回顧河北省地質環境監測院在地下水有機物監測的研究之路，并分享了我國新時代地下水污染監測新方法、新設備，希望對廣大環境監測領域的技術專家與實驗人員有所啟發。

 

河北省水環境監測實驗中心成立于1998年，主要從事河北省地下水的水質檢測工作。在業務發展上，全面強化公益屬性，統籌推進事業支撐，注重能力提升、人才培養、成果轉化、科普推廣等多個方面，努力打造一支行業內頂尖的測試隊伍，在山水林田湖草各領域發揮作用，為建設美麗河北貢獻力量。

 

李義表示：“實驗室目前能夠完整檢測地下水93項、生活飲用水106項、地表水109項和農灌水36項，是一家專門從事水質檢測的專業型實驗室。”

 

水質監測研究中，分析儀器尤為關鍵。董會軍為我們講解了水質監測實驗室如何搭配硬、軟件配置。首先，人們把水質監測的指標分為常規指標和毒理性指標。

 

常規指標一般來自自然界，可以用來反應水化學類型，濃度范圍在幾到幾百mg/L，一般選用光譜或色譜類的儀器，主要包括紫外可見分光光度計，離子色譜儀，電感耦合等離子體光譜儀。

 

毒理性指標一般指污染物，需要把μg/L級別濃度分析準確，痕量金屬一般選用電感耦合等離子體質譜儀，揮發性有機污染物選擇吹掃捕集或者頂空進樣方式連接氣相色譜質譜聯用儀進行測試，農藥殘留等半揮發性有機物，根據化合物的沸點和極性選用氣相色譜質譜聯用儀或液相色譜質譜聯用儀。

 

上述儀器主要以質譜類儀器為主，因為環境樣品基質不確定性較多，質譜類設備有較強的定性和抗干擾能力。

 

如今，由于健康中國建設和人們健康需求的提升，有益元素的分析越來越受到重視。對水質中有益元素的分析，常常涉及到元素形態分析，因此離子色譜儀/液相色譜儀與ICPMS等聯用設備成為人們的首選。

 

董會軍表示，從監測工作者的角度來看，在選擇設備時應更關注儀器的穩定性。

 

新版地下水質量標準解讀

 

地下水質指標由GB/T 14848-1993的39項增加至93項，增加了54項，將地下水質量指標劃分為常規指標和非常規指標。感官性狀及一般化學指標由17項增至20項，增加了鋁、硫化物和鈉3項指標；用耗氧量替換了高錳酸鹽指數，修訂了總硬度、鐵、錳、氨氮4項指標；毒理學指標中無機化合物指標由16項增加至20項，增加了硼、銻、銀和鉈4項指標，修訂了亞硝酸鹽、碘化物、汞、砷、鎘、鉛、鈹、鋇、鎳、鈷和鉬11項指標；毒理學指標中有機化合物指標由2項增至49項。

 

董會軍表示：《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）主要增加了47項有機指標，體現了在控制有機污染方面的力度和決心。由于地下水中此類污染的濃度水平低，如果是針對這些指標配置設備首先應該注意有足夠的靈敏度，檢出限應該不能大于Ⅰ類限值。

 

對檢測設備而言，其挑戰在于新增的有機指標中，有27項半揮發性有機物，按化學性質可以分為13個類別，為了提高效率，可以將極性相近的物質合并流程進行前處理，因此需要更適用的前處理設備。

 

跨界聯手 合作實驗室突破檢測難題

 

2019年12月12日，河北省地質環境監測院與島津企業管理（中國）有限公司共同舉辦了“地下水有機污染物監測技術”合作實驗室簽約揭牌儀式，這標志著自然資源系統首家中日合作實驗室在河北監測院建立，共同促進環境監測技術的進一步發展。

 

董建芳介紹到：“河北省地質環境監測院與島津的合作可以追溯到2008年。當時河北省地質環境監測院購置了島津GCMS-QP2010Plus，順利支撐完成了《華北平原地下水污染調查項目》半揮發性有機物的檢測”。13年間，GCMS-QP2010Plus幾經移機，仍然保持著穩定的性能和超高的靈敏度，堅定了河北省地質環境監測院和島津合作的信心。

 

“從一臺氣質，到現在氣相、液相、氣質、三重四極桿氣質、液質等多臺大型儀器，我們完成了國家地下水監測工程、河北省重點行業企業用地調查等項目的檢測工作。”董建芳說道。

 

合作實驗室不僅僅是檢測設備，島津為合作實驗室提供全方位服務，相關合作覆蓋了新型環境污染物檢測技術的學術交流，方法研究，人員培訓等多方面。

 

新版《地下水質量標準》發布時，新增了草甘膦指標。草甘膦作為一種極性較強的除草劑，國內相關的檢測方法有兩種，液相色譜柱后衍生-熒光檢測器檢測和有離子色譜法檢測，但是這兩個的方法檢出限均高于《地下水質量標準》Ⅰ類限值幾百倍。

 

通過與島津分析中心的應用工程師進行合作，參考ISO方法，采用衍生-高效液相色譜質譜的方法進行測試，對衍生試劑、條件等進行摸索，尤其在分離方面，采用一款特殊內壁材質的色譜柱，降低了柱壁對草甘膦衍生物的吸附，獲得了更好的峰形。這一優化得到的檢測方法準確可靠，在草甘膦檢測技術方面處于領先水平。

 

合作實驗室是河北省地質環境監測院與外資企業合作的一次創舉和嘗試，雙方合作將助力河北省地質環境監測院更好履行地下水資源環境監測與保護、水土污染調查與修復職能，為河北省地質環境監測院高標準建設河北省地質資源環境監測與保護重點實驗室，高質量服務生態文明建設插上前沿科技的羽翼，更有利于水質檢測人員實操培訓考試進一步邁入專業化的道路。

 

未來雙方將繼續加強溝通。一方面，抓住“十四五”重視新污染物治理契機，推進新污染物檢測能力建設，針對持久性污染物、有毒有害化學物質等，另一方面通過合作，為生態環境做出自己的努力，同時借助島津幫助河北省地質環境監測院培養綜合性的研究人才。

 

加強合作 助力“十四五”水生態環境監測

 

水是自然資源的重要組成部分，黨的十九屆五中全會明確提出“重視新污染物治理”。李義表示，在“十四五”開局之年，河北省地質環境監測院將與島津聯手， 以“十四五”生態環境監測技術需求為導向，緊緊抓住重視新污染物治理的契機，開展地下水中未知污染物篩查，進一步提升檢測能力和創新能力，建立地下水未知污染物的篩查能力，在地下水污染事件中能夠迅速判斷污染物的種類，便于查找污染源，初步建立新污染物名錄，涵蓋持久性污染物、有毒有害化學物質、國際公約受控物質、抗生素、微塑料等，實現并發揮地下水污染檢測預警作用。