环境领域服务介绍

在地表水水质监测领域，抗生素残留问题日益凸显，基于固相萃取液相色谱联用的检测技术为精准评估地表水抗生素残留风险提供了关键支撑。该技术整合了固相萃取的高效富集与液相色谱的高分离精度，能够精准捕捉地表水中多种抗生素残留信息，对保障水环境安全和生态平衡意义重大。

固相萃取液相色谱联用技术的原理

固相萃取液相色谱联用技术是将固相萃取（SPE）与液相色谱（LC）有机结合的检测方法。固相萃取依靠固体吸附剂的作用，将液体样品中的目标化合物吸附，使样品基体与干扰化合物分离，随后用洗脱液洗脱以实现富集净化。而液相色谱基于不同物质在固定相和流动相中的分配系数差异进行分离。当固相萃取富集后的样品进入液相色谱系统，其中的抗生素成分在流动相带动下于固定相色谱柱中分离，经检测器检测信号，从而实现对抗生素残留的定量分析。

以地表水样品处理为例，先将一定体积地表水通过固相萃取柱，水中抗生素被吸附，水等杂质通过柱子。接着用合适洗脱液洗脱吸附的抗生素并收集洗脱液，再将洗脱液注入液相色谱仪分离检测，如此便从复杂地表水基质中有效提取抗生素成分，为后续准确分析奠基。

地表水抗生素残留的常见种类

地表水中常见的抗生素残留种类丰富，包含β-内酰胺类、喹诺酮类、磺胺类等。β-内酰胺类抗生素如青霉素类、头孢菌素类，在医疗领域广泛使用，医疗废水排放是其进入地表水的重要途径。喹诺酮类抗生素像环丙沙星等，除医疗途径外，还可能源于养殖业，养殖废水排放会使其进入地表水。磺胺类抗生素如磺胺甲恶唑等，来源涵盖医疗和农业等多方面，农业上作为兽药使用后，可通过径流等方式进入地表水。

不同种类抗生素在地表水中来源各异。β-内酰胺类抗生素主要来自医院废水排放，医院治疗过程大量使用该类抗生素，未经有效处理的废水排入地表水便带来残留。喹诺酮类抗生素除医疗途径外，养殖业使用后养殖废水排放也会致其进入地表水。磺胺类抗生素来源包括医疗和农业，农业中作为兽药使用后经径流等进入地表水。

固相萃取液相色谱联用技术在地表水抗生素检测中的优势

固相萃取液相色谱联用技术在地表水抗生素检测中优势显著。其一为高灵敏度，能检测极低浓度抗生素残留。固相萃取的富集作用可将地表水中微量抗生素浓缩，使液相色谱得以准确检测。其二是高选择性，固相萃取吸附剂可对抗生素选择性吸附，有效分离抗生素成分，减少基质干扰，提升检测准确性。其三是分离效率高，液相色谱分离柱能良好分离不同种类抗生素，避免峰重叠等问题，使各抗生素检测信号清晰可辨。相较传统检测方法，该技术在地表水抗生素检测中具明显技术优势，为风险评估提供可靠数据支撑。

以低浓度地表水样品检测为例，传统方法难准确检测其中抗生素残留，而固相萃取液相色谱联用技术通过固相萃取富集，将低浓度抗生素浓缩至液相色谱检测适宜浓度范围，再经液相色谱高分离度分离，可精准检测低浓度抗生素残留情况，这对评估地表水抗生素残留风险等级至关重要，因低浓度残留长期积累也会影响水环境和生态系统。

地表水抗生素残留风险评估的指标体系

进行地表水抗生素残留风险评估需构建合理指标体系。其中包含抗生素浓度指标，不同种类抗生素浓度高低直接反映残留程度。还可考虑抗生素分布范围指标，即抗生素在地表水中的存在区域和覆盖面积等。另外有抗生素残留稳定性指标，部分抗生素在地表水中残留稳定性不同，稳定性高的抗生素可能长期存在于水环境，对生态系统产生持久影响。通过综合考量这些指标，可全面评估地表水抗生素残留风险。

构建指标体系需综合多方面因素。首先要考虑抗生素理化性质，如溶解度、稳定性等，这些性质影响抗生素在地表水中存在状态和残留情况。其次要考虑地表水环境参数，像水温、pH值等，这些环境因素对抗生素残留和风险产生影响。例如不同pH值地表水可能影响抗生素存在形式，进而影响风险程度，通过综合分析这些因素确定合适风险评估指标体系，以准确评估地表水抗生素残留风险。

固相萃取液相色谱联用技术在地表水抗生素检测中的应用步骤

首先是样品采集，需按规范采样方法采集地表水样品，确保样品具代表性。然后是样品前处理，包括固相萃取柱准备，要对固相萃取柱进行活化等预处理步骤，保证吸附性能良好。接着将采集的地表水样品通过固相萃取柱，使其中抗生素被吸附。之后进行洗脱操作，选择合适洗脱液将吸附的抗生素洗脱下来并收集洗脱液。最后是液相色谱分析，将洗脱液注入液相色谱仪，设置合适色谱条件，如流动相组成、流速、色谱柱温度等，让抗生素在液相色谱柱中分离，通过检测器检测并记录信号。

样品采集时要注意采样点选择，一般在地表水不同区域设置采样点，如河流上游、中游、下游及支流等位置，全面了解地表水抗生素残留分布情况。固相萃取柱活化至关重要，通常用合适溶剂活化固相萃取柱，去除柱子中杂质和干扰物质，保证后续吸附准确性。洗脱液选择需根据抗生素性质确定，要有效将抗生素从固相萃取柱洗脱下来，且避免引入新干扰物质。

影响固相萃取液相色谱联用技术检测地表水抗生素的因素

固相萃取液相色谱联用技术检测地表水抗生素时，有诸多因素会产生影响。首先是固相萃取柱性能，不同品牌、类型的固相萃取柱吸附性能和选择性不同，对抗生素富集效果产生影响。若固相萃取柱吸附剂对抗生素吸附能力不强，会致富集效果差，进而影响液相色谱检测结果。其次是洗脱液选择，洗脱液极性、组成等影响抗生素洗脱效果，不合适洗脱液可能无法完全洗脱抗生素，或洗脱下干扰物质，影响检测准确性。另外，液相色谱条件设置也很重要，如流动相比例、流速、色谱柱温度等，设置不当会致抗生素分离效果不佳，峰形不好，影响检测灵敏度和准确性。

地表水基质成分也影响检测结果，地表水中含各种有机物、无机物等杂质，这些杂质在固相萃取过程中可能与抗生素竞争吸附位点，或在液相色谱分离时产生干扰峰。例如地表水中腐殖质等有机物可能在固相萃取柱上吸附，影响抗生素富集，检测前需考虑地表水基质情况，采取相应预处理措施减少基质干扰。

提高固相萃取液相色谱联用技术检测地表水抗生素准确性的措施

为提高检测准确性，可选择性能优良的固相萃取柱，根据要检测抗生素种类和地表水基质情况，筛选合适固相萃取柱。例如针对特定种类抗生素，选择具针对性吸附性能的固相萃取柱。同时，优化洗脱液配方，通过实验确定最佳洗脱液组成和用量，保证完全高效洗脱抗生素，且避免引入干扰物质。另外，严格控制液相色谱条件，优化流动相组成、流速、色谱柱温度等参数，确保抗生素良好分离，获清晰峰形和准确检测信号。

还可进行质量控制，如检测过程中加入标准物质测定回收率，通过计算回收率评估检测方法准确性和可靠性。回收率在合理范围内说明检测方法可靠，若回收率偏低或偏高，需找出原因并调整。同时，定期对仪器设备校准和维护，保证液相色谱仪等设备处于良好工作状态，避免因仪器故障致检测结果不准确。