離子色譜法應(yīng)用于生活飲用水檢測的研究進(jìn)展

◎任振環(huán)

（林州市疾病預(yù)防控制中心，河南 安陽 456550）

離子色譜法應(yīng)用于生活飲用水檢測的研究進(jìn)展

◎任振環(huán)

（林州市疾病預(yù)防控制中心，河南 安陽 456550）

離子色譜是高效液相色譜法當(dāng)中的一類，又被稱之為現(xiàn)代離子色譜。作為一種高效科學(xué)的檢測方法，離子色譜發(fā)展迅速，被廣泛用于大氣、土壤和水質(zhì)檢測中。本文主要綜述了離子色譜法應(yīng)用于生活飲用水檢測的研究進(jìn)展。

離子色譜；生活飲用水；檢測；應(yīng)用

1 離子色譜應(yīng)用于生活飲用水常規(guī)離子的測定

1.1 常規(guī)陰離子檢測

杜濤 等人將一定濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉作為淋洗液，運(yùn)用離子色譜法分別對沈陽一高校生活用水、北京一小區(qū)生活飲用水和某知名礦泉水的無機(jī)陰離子含量及種類進(jìn)行測定，檢測結(jié)果為：氟離子、氯離子、硝酸根離子和硫酸根離子的RSD為0.71%～2.41%，MDL為0.150 00～0.434 40 μg/mL，回收率為97.9%～106.1%。實驗結(jié)果表明，三類水樣當(dāng)中的氟離子均明顯超出國家標(biāo)準(zhǔn)，長期飲用會造成人體腎功能衰竭、高氯血癥等危害。紀(jì)峰 等人在對比離子色譜和理化檢驗對飲用水常規(guī)陰離子檢測的MDL、實驗成本和檢測時間時，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用離子色譜檢測到的氯離子和氟離子的MDL明顯低于理化檢驗的10倍以上，而硝酸根離子和硫酸根離子的最低檢出限更是低于50倍以上；在檢驗時間上，離子色譜法在10 min之內(nèi)就可檢測出上述提及的4種常規(guī)陰離子，而理化檢驗法平均每檢測出一種陰離子的耗時就為50 min，可見離子色譜大大縮短了檢測時間，并且在檢測成本上，離子色譜法也很低，因此離子色譜是一種非常理想的生活飲用水檢測方法［1］。

1.2 常規(guī)陽離子檢測

何振宇 等人在對比EDTA-2Na滴定法和離子色譜法測定生活飲用水的硬度數(shù)據(jù)時，EDTA-2Na滴定法對鎂離子和鈣離子的檢出限明顯高于離子色譜法，其他檢測結(jié)果無明顯差異。此外，離子色譜還能用于過渡金屬離子的檢測，朱巖 等人利用CS5陽離子色譜柱，0.05 mol/L草酸+0.095 mol/L氫氧化鋰為淋洗液，0.001 mol/L間苯二酚+0.3 mol/L氨水+0.1 mol/L冰醋酸為柱后衍生試劑，利用分光光度法在500 nm的條件下同時測定了生活飲用水當(dāng)中的鉛離子、銅離子、鎘離子、鈷離子、鋅離子和鎳離子，MDL為1.97～3.09 ng/mL之間。

2 離子色譜應(yīng)用于生活飲用水消毒副產(chǎn)物的測定

生活飲用水消毒副產(chǎn)物是在飲用水進(jìn)行消毒的過程中，加入的消毒劑與水中有機(jī)物反應(yīng)生成的化合物。隨著科研的不斷深入和人們生活質(zhì)量的提高，生活飲用水的消毒副產(chǎn)物檢測逐漸成為熱點(diǎn)問題。生活飲用水需要加氯氣進(jìn)行微生物的消毒處理，而氯氣與飲用水當(dāng)中的部分有機(jī)物物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后會生成鹵代乙酸類物質(zhì)（HAA），包括氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸等。生活飲用水臭氧消毒產(chǎn)生的溴酸鈉、溴酸鉀、溴酸銀等副產(chǎn)物已被明確列為潛在致癌物質(zhì)。鐘新林等人采用離子色譜對生活飲用水當(dāng)中的NaClO2、KBrO3、KClO3、C2H2Cl2O2、C3HCl3O2等消毒副產(chǎn)物進(jìn)行了分析，水樣品經(jīng)樣品前處理小柱 On Guard－Ag和Na凈化后去水樣當(dāng)中的氯離子影響，采用IonPac AS19陰離子分析柱，戴安Ionpac AG19 Guard column保護(hù)柱，氫氧化鈉溶液梯度淋洗：0～30 min，8 mmol/L；30～35 min，45 mmol/L；35～40 min，8 mmol/L，流速1mL/min，柱溫25 ℃。利用抑制型電導(dǎo)進(jìn)行檢測，進(jìn)樣量為500 μL。鐘新林 等人以O(shè)H-為淋洗液，MDL低，靈敏度高，精密度高，且線形范圍良好。竇艷艷 等人則采用氫氧化鉀梯度淋洗IC法測定生活飲用水當(dāng)中的ClO2-、BrO3-、ClO3-。經(jīng)檢測，上述三種消毒副產(chǎn)物與硫酸根、亞硝酸根等幾種常規(guī)陰離子的分離度良好。線性范圍為50 ～1 000 μg/L，檢出限分別為5.2 μg/L、8.9 μg/L、7.6 μg/L，RSD分別為2.1%～5.5%、4.1%～5.4%、2.5%～4.8%，P值分別為93.7%～96.5%、90.3%～94.8%、98.0%～111.2%。此檢測方法準(zhǔn)確度和靈敏度較高，操作簡便，選擇性好，能很好地滿足生活飲用水消毒副產(chǎn)物的檢測需求。

3 離子色譜應(yīng)用于生活飲用水高氯酸根的測定

自20世紀(jì)70年代末以來，科學(xué)分析工作者先后采用了多種陰離子交換色譜柱和電導(dǎo)法對生活飲用水中的高氯酸進(jìn)行分離檢測。美國環(huán)境保護(hù)署關(guān)于生活飲用水檢測的314號標(biāo)準(zhǔn)方法采用的是戴安IonPac AS16陰離子交換色譜柱，該方法可實現(xiàn)對2 mg/mL濃度以上高氯酸鹽含量的生活飲用水的準(zhǔn)確檢測。Liu 等人利用微波濃度離子色譜法檢測了生活飲用水當(dāng)中的高氯酸根離子，水樣品經(jīng)微波加熱15 min后濃縮了近10倍，高氯酸根離子的回收率為94.37%，采用IonPac AS16陰離子交換色譜柱進(jìn)行分離，進(jìn)樣量為140 μL，抑制點(diǎn)帶檢測，檢出限為0.20 μg/L。

我國關(guān)于生活飲用水高氯酸污染的檢測分析工作僅限于牟世芬 等人為數(shù)不多的研究：他們同樣采用微波濃度離子色譜的方法檢測生活飲用水中的，但是水樣濃縮了20倍，檢出限同樣控制為0.20 μg/L［2］。此外，為控制水樣當(dāng)中其他常規(guī)離子的干擾，牟世芬 等人連用了離子色譜和質(zhì)譜技術(shù)，提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和檢測靈敏度。我國北京的少數(shù)自來水廠可檢測出較低濃度的高氯酸根。關(guān)于我國高氯酸鹽的整體污染狀況的研究基本上沒有開展，也沒有任何標(biāo)準(zhǔn)限制飲用水中高氯酸鹽的最高允許濃度。

4 結(jié)語

離子色譜是檢測生活飲用水多種常規(guī)離子、消毒副產(chǎn)物（高氯酸）的有效方法，具有快速、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確、便捷等優(yōu)勢［3］。目前，隨著各類新的分離方法和檢測儀器的出現(xiàn)，離子色譜與其他檢測方法的聯(lián)用，必將使離子色譜的使用領(lǐng)域得到擴(kuò)大，檢測的靈敏度得到更大的提高，在生活飲用水水質(zhì)檢測中有更廣泛的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)：

［1］王永根，陳淑莎，王劍波，等.離子色譜-電導(dǎo)檢測法測定飲用水中13種陰離子的研究［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2012（7）：1495-1498，1501.

［2］方義紅，陳 斌，戎 軍，等.離子色譜法測定飲用水消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴酸鹽［J］.安徽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2014（4）：248-250，291.

［3］付冬梅.離子色譜法測定城市飲用水中高氯酸鹽含量的研究［J］.中國醫(yī)藥指南，2013（9）：88-89.

The Research of Detection of Drinking Water by Ion Chromatography

Ren Zhenhuan
（Linzhou Provincial Center for Disease Prevention and Control， Anyang 456550， China）

Ion chromatography （IC） is a kind of high performance liquid chromatography （HPLC）. As an efficient and scientific method， ion chromatography has been widely used in the detection of air， soil and water quality. In this paper， the research progress of the application of ion chromatography in the detection of drinking water is reviewed.

Ion chromatography； Drinking water； Detection； Application

TU991.2

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.028

任振環(huán)（1974-），漢，河南林州人，本科，中級理化檢驗主管技師；主要研究方向為食品、生活飲用水、化妝品等檢驗。