離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用探討

周萍 宋成龍

摘要：隨著現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中所使用到的技術(shù)也在不斷革新，離子色譜技術(shù)目前就在水環(huán)境的監(jiān)測(cè)中被逐漸運(yùn)用起來，具有良好的效應(yīng)。本文主要對(duì)離子色譜法及其特點(diǎn)分析和離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：離子色譜;環(huán)境監(jiān)測(cè);?應(yīng)用;

隨著我國社會(huì)主義的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)化進(jìn)程高速發(fā)展，消耗了大量的資源，再者由于我國的工業(yè)化的技術(shù)發(fā)展技術(shù)不是很成熟，加上許多的企業(yè)環(huán)境意識(shí)比較淡薄，過于追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了社會(huì)環(huán)境帶來的潛在危害。以致使環(huán)境污染的蔓延和加劇。而新的污染物質(zhì)和潛在型持久性污染物的危害也逐步顯現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，是環(huán)境執(zhí)法和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與變化趨勢(shì)的重要手段。

1離子色譜技術(shù)概述

1.1離子色譜

離子色譜是一種高效的液相色譜（簡稱HPIC），在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，離子色譜法常被用于水質(zhì)和大氣的監(jiān)測(cè)。離子色譜儀是目前環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用最為普遍的一種儀器設(shè)備，它的基本工作原理如下：當(dāng)試樣進(jìn)入到離子色譜儀后，待測(cè)定的陰離子會(huì)因?yàn)閷?duì)交換柱的親和力不同而分開，被分離出來的陰離子經(jīng)過抑制柱后，會(huì)轉(zhuǎn)化為高電導(dǎo)酸，通過電導(dǎo)檢測(cè)器對(duì)導(dǎo)酸的陰離子進(jìn)行測(cè)定后，再與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較，便可對(duì)被測(cè)試樣進(jìn)行定量、定性分析。

1.2離子色譜的分類及分離方式

通常情況下，離子色譜的類型可分為三種，分別為離子交換色譜、離子排斥色譜以及離子對(duì)色譜。離子交換色譜以離子間作用力不同為原理，主要用于有機(jī)和無機(jī)陰、陽離子的分離。離子排斥色譜基于?Donnon膜排斥作用，?是利用溶質(zhì)和固定相之間的非離子性相互作用進(jìn)行分離的，主要用于機(jī)弱酸和有機(jī)酸的分離，也可以用于醇類、醛類、氨基酸和糖類的分離。離子對(duì)色譜的分離機(jī)理是吸附、分離的選擇性主要由流動(dòng)相決定，主要用于表面活性陰離子和陽離子以及金屬絡(luò)合物的分離.

1.3離子色譜方法的特點(diǎn)

（1）快速、方便：對(duì)7種常見陰離子和六種常見陽離子的分析時(shí)間小于20min。如采用高效分離柱對(duì)上述七種常見陰離子的分析時(shí)間還將大為縮短。

（2）靈敏度高：離子色譜分析的濃度范圍為μg/L-mg/L。當(dāng)進(jìn)樣量為50μL時(shí)，常見陰離子的檢出限小于是10μg/L。在線濃縮時(shí)，檢出上限可達(dá)10-12g/L。

（3）選擇性好：IC法分析無機(jī)和有機(jī)陰、陽離子的選擇性主要由選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x和檢測(cè)系統(tǒng)來達(dá)到的。由于IC的選擇性，對(duì)樣品的前處理要求簡單、一般只需做稀釋和過濾。

（4）可同時(shí)測(cè)定多種離子化合物，與光度法、原子吸收法相比，IC的主要優(yōu)點(diǎn)是只需很短的時(shí)間就可同時(shí)檢測(cè)樣品中的多種成分。

（5）分離柱的穩(wěn)定性好、容量高IC中苯乙烯/二乙烯苯聚合物是應(yīng)用最廣的填料。這種樹脂的高pH穩(wěn)定性允許用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作淋洗液，有利于擴(kuò)大應(yīng)用范圍。樣品分析時(shí)，溶解、稀釋和過濾是前處理的主要工作。

2離子色譜在水環(huán)境檢測(cè)中的具體應(yīng)用

2.1化學(xué)性質(zhì)分析

離子色譜技術(shù)的應(yīng)用廣泛，可以對(duì)水庫、江、河、湖、地下水、大氣降水、廢水、工廠污水等各種水樣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要用于分析水中的陰陽離子、有機(jī)酸、弱電離物質(zhì)等。有機(jī)酸與有機(jī)堿分析常常會(huì)運(yùn)用離子色譜技術(shù)，酒酸、乳酸等物質(zhì)中含有空基與取代基，無法通過反應(yīng)生成揮發(fā)組分，因此利用相色譜法顯然行不通。而離子色譜技術(shù)能夠有效地解決這一問題，它能夠直接分析出各種液相中的有機(jī)酸與有機(jī)堿，進(jìn)而簡化檢測(cè)過程。

2.2物理性質(zhì)的分析

離子色譜技術(shù)不僅可以用來分析無機(jī)陰陽離子與有機(jī)酸堿，還可以進(jìn)行物理性質(zhì)的分析。該技術(shù)借助不同的檢測(cè)儀器，可以發(fā)揮出不同的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同性質(zhì)水體的檢測(cè)。例如，利用電導(dǎo)檢測(cè)器力測(cè)量溶液中的離子電導(dǎo)率以及離子在雙鉑電極板間的遷移等。

2.3復(fù)雜樣品分析

在實(shí)際檢測(cè)過程中，水樣的成分相對(duì)復(fù)雜，使用單柱陰離子色譜法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Cl-、Ca2+等成分的測(cè)定。此外，以EDTA作為洗脫液，還能夠與Ca2+反應(yīng)形成絡(luò)合物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)陰陽離子以及有機(jī)酸的同時(shí)檢測(cè)。

2.4離子色譜監(jiān)測(cè)方法在無機(jī)化合物分析中的應(yīng)用

水環(huán)境中的無機(jī)化合物的游離性比較強(qiáng)，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，在檢測(cè)水環(huán)境中無機(jī)化合物的過程中，有效性不足，同時(shí)，?傳統(tǒng)檢測(cè)方法的檢測(cè)手段比較復(fù)雜，操作的難度比較大，運(yùn)用離子色譜監(jiān)測(cè)方法，主要可以通過梯度淋洗方法，對(duì)水環(huán)境中的陰陽離子進(jìn)行快速的分離處理，有效提取到檢測(cè)的目標(biāo)樣本，減少其他陰離子與陽離子對(duì)檢測(cè)成果造成的干擾，提高離子色譜監(jiān)測(cè)方法在無機(jī)化合物分析中的準(zhǔn)確度。在這個(gè)過程中，檢測(cè)人員要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：1）全面控制好淋洗檢測(cè)方法的運(yùn)行時(shí)間，對(duì)于一般的污染水源，目前主流的做法是，將時(shí)間控制在30?分鐘作用，檢測(cè)人員要在時(shí)間臨界點(diǎn)，對(duì)水環(huán)境中的陰離子分離狀況進(jìn)行觀察，逐步確定出檢測(cè)的最佳分離時(shí)間。2）檢測(cè)人員要提高對(duì)飲用水陰陽離子檢測(cè)的重視程度，按照國家對(duì)于飲用水中陰陽離子的含量規(guī)定，進(jìn)行檢測(cè)計(jì)劃的制定，確定好檢測(cè)的周期。

2.5離子色譜監(jiān)測(cè)方法在復(fù)合污染水源檢測(cè)中的應(yīng)用

當(dāng)前水環(huán)境中的污染物成分非常復(fù)雜，利用離子色譜監(jiān)測(cè)方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜水體的檢驗(yàn)檢測(cè)，提高水環(huán)境檢查的精度與準(zhǔn)確程度，將水環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì)與無機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分離，對(duì)水中的導(dǎo)電成分進(jìn)行檢測(cè)。可以看出，離子色譜監(jiān)測(cè)方法在復(fù)雜水環(huán)境中的應(yīng)用，可以降低無效檢測(cè)操作浪費(fèi)的時(shí)間，降低污水檢測(cè)的成本，對(duì)水環(huán)境的綜合治理，提供數(shù)據(jù)支持與方向建議。離子色譜監(jiān)測(cè)方法在復(fù)合污染水源檢測(cè)中的應(yīng)用，要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：1）充分利用陰離子交換柱技術(shù)，對(duì)污染水源中的陰離子進(jìn)行分離，減少陰離子對(duì)于離子色譜檢測(cè)法應(yīng)有效性的影響。2）充分利用串聯(lián)技術(shù)，對(duì)污染水源中的陽離子進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，做好復(fù)雜樣品分析的記錄工作。3）充分利用EDTA?洗脫液技術(shù)，強(qiáng)化離子色譜檢測(cè)法應(yīng)用的效果。

3總結(jié)

離子色譜作為經(jīng)典的液相色譜的一個(gè)分支，已成為一種比較成熟的分析技術(shù)，在水環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，地位日漸突出。在水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作中，對(duì)離子色譜的日常維護(hù)及操作，樣品的前處理應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，為我國環(huán)境監(jiān)測(cè)及保護(hù)提供真實(shí)、及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

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（作者單位：花溪區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站）