簡述離子色譜技術在環境監測中的應用

歐陽開翼

深圳市齊一環境測試研究院有限公司

1 離子色譜技術的主要特點

1.1 進樣體積小

進樣體積小是離子色譜技術的顯著特點，這是由色譜柱的性質決定的。一般情況下，離子色譜柱含有樹脂，而樹脂的交聯度比較高，但是色譜柱的交換量比較小。在環境監測工作中，進樣量小就意味著操作簡便，這樣就可以縮短檢測時間。雖然環境污染的加重，環境監測工作也更加頻繁。所以，進樣體積小的離子色譜技術在環境監測中突顯出了優勢。

1.2 離子配對和交換

離子色譜含有樹脂，這些樹脂攜帶電荷。所以，離子色譜技術可以配對和交換自由離子。樣品中的離子在色譜柱中吸附和解析，最終無機離子可以被分離出來。環境監測對象主要是大氣、土壤和水資源，這三類監測對象中無機物種類相對較多，所以可以充分發揮離子色譜技術的作用。

1.3 應用范圍廣

離子色譜技術已經發展成熟，食品和紡織行業中廣泛使用該技術進行檢測。由于該技術檢測所需要的樣品數量少，并且檢測器靈敏度高，所以在環境檢測領域中的應用也越來越多。水環境監測、土壤環境監測中都可以使用離子色譜技術，因為水中和土壤中的無機鹽種類和數量都相對較多。大氣中的無機污染物，比如氯化氫和二氧化硫等氣體，其溶于水之后也可以電離出陰陽離子，所以離子色譜技術也可以用于大氣環境監測。

2 離子色譜技術在環境監測中的應用

2.1 在大氣環境監測中的應用

空氣質量是環境監測的主要內容之一。空氣中含有的有害氣體對人類和動植物的生長都有負面影響。雖然環境污染越來越嚴重，但是大氣中的有害氣體的百分含量還是相對較少的。這對環境監測工作來說是一個極大的挑戰。離子色譜技術應用于環境監測中，以其進樣量小和靈敏度高等特點被應用于大氣中氯化氫含量的監測。氯化氫屬于共價化合物，氯化氫水溶液則可以產生帶有正電荷的氫離子與帶有負電荷的氯離子，所以可以使用離子色譜技術對其含量進行檢測。大氣中氯化氫的主要來源是垃圾的焚燒，焚燒垃圾后會產生大量的有害氣體，周圍環境中的氯化氫含量瞬時增加，嚴重影響人體健康。因此，要使用離子色譜技術來對垃圾焚燒廠周邊大氣中的氯化氫含量進行監測。如果大氣中氯化氫的含量超出人體可接受閾值，則要停止垃圾焚燒活動，或者有計劃的進行分批定量垃圾焚燒，從而最大限度地降低氯化氫對人體健康的傷害。

2.2 在水環境監測中的應用

水環境質量監測是環境監測的重點項目之一。水污染對直接影響水中動植物的健康，間接對人體造成危害；還有很多水源直接供給人類生活的用水。通常情況下，水中污染物的百分含量相對較低，所以一般監測方法很難準確監測水質量。離子色譜技術應用于水環境監測中表現出了諸多優點。第一，離子色譜技術較之傳統監測手段而言更加簡單，容易操作。離子色譜技術是從色譜技術演變而來的，色譜技術發展非常成熟，進樣之后系統可以自動運行和數據處理，最后直接生成報告。第二，離子色譜技術可以實現長時間的監測工作。色譜技術對監測樣品的要求較少，所以對色譜柱的性能影響小。另外，過色譜柱時都會選擇恰當的溶劑，所以檢測物質在色譜柱中的殘留較少。所以，離子色譜技術可以實現長時間的進行監測工作，并且能夠保證監測結果的精確度不受影響。第三，離子色譜技術的監測結果更加精準。工業化進程對水資源的污染是普遍存在的，傳統的監測手段精確度低，離子色譜技術可以將輕度污染的水資源情況進行監測，從而引起大眾的關注。該技術可以短時高效地分析出水中陰陽離子，隨著大眾健康意識的增強，離子色譜技術在水環境檢測中的應用會越來越多，大家對其監測結果的精準度要求也會升高。因此，要將離子色譜技術應用于各個水環境監測站，對水中離子的種類和含量進行監測。另外，還要對各個地區水環境離子含量變化進行分析，尤其要對化工廠附近水域以及農田附近水域進行持續監測和觀察。

2.3 在土壤環境監測中的應用

土壤環境監測在環境監測領域中備受重視。土壤受到污染之后，會直接影響莊稼，進而導致污染物進入人體。傳統的土壤環境監測具有一定的局限性，比如超聲和溶液浸泡等方式來獲取樣本，這樣測出的結果誤差較大。離子色譜技術應用于土壤環境監測中，可以對土壤提取液進行監測，還可以對生物體內的消解液進行分析，這樣的監測結果準確度就大幅度提升。另外，離子色譜技術在土壤環境監測中的有效應用可以更好的解決土壤環境中存在的問題，推進土壤環境監測工作發展，實現對土壤環境的有效保護。當前離子色譜技術在我國土壤環境監測中得到廣泛應用，不僅擴寬離子色譜技術的影響范圍，而且還實現對可電解物質、維生素物質的檢測，充分發揮離子色譜技術的作用，為環境監測提供科學有效手段。土壤中的無機鹽成分會受到農作物和農藥的影響，如果區域性酸雨比較嚴重，還會影響土壤的酸堿度。這些微妙的變化都可以通過離子色譜技術來進行監測和分析。因此，要將離子色譜技術有效應用于土壤環境監測中，對土壤中的成分進行有效監測。該技術可以準確監測土壤的酸堿性，為作物種植提供有效的參考。另外，土壤環境監測結果也可以在一定程度上間接反應當地酸雨嚴重程度和化肥對土壤的污染情況以及周邊化工生產對土壤的影響。由此可見，土壤監測對監測環境質量有多重意義，所以要強化離子色譜技術在土壤環境監測中的應用。

綜上所述，離子色譜技術在環境監測中應用可以大幅度提高環境監測結果的精確度和準確性。另外，該技術進樣量少且操作方便，所以可以縮短環境監測的周期，階段性觀察環境質量變化情況。雖然，離子色譜技術較之傳統的環境監測手段有顯著的優點，但是其精確度和操作方法還有很大的提升空間。因此，離子色譜技術的應用人員要在實踐中發現問題并提出優化方案，以便于讓該技術可以進一步完善，從而更好的監測環境質量。