離子色譜法測定大氣降水中陰離子

曲寧

摘 要：降水中的化學(xué)成份主要有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+等陽離子和SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-等陰離子。當(dāng)污染空氣的SO2、NOX溶解于降水中生成硫酸、硝酸時，其pH值如果低于5.6稱為酸沉降，又叫酸雨。由于酸雨對所覆蓋的區(qū)域會產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用，加強對降水中Cl-、NO3-、SO42-等陰離子的監(jiān)測分析顯得尤為重要。測定降水中陰離子的國家標(biāo)準(zhǔn)方法有濁度法和分光光度法等，而離子色譜法能同時測定多種陰離子，基于此，本文主要對離子色譜法測定大氣降水中陰離子進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；測定大氣降水；陰離子

1、前言

離子的分析方法較多，如用于陽離子的色譜法，原子吸收法。但這些方法在實現(xiàn)多種離子的同時分析上都具有潛在缺陷（如原子吸收分光光度計法每次只能測定一個元素，測定其它元素需要更換相應(yīng)的空心陰極燈，方法比較復(fù)雜且成本較高），為此近年來越來越多的研究者使用離子色譜法來同時測定大氣降水中的陰離子。

2、實驗部分

2.1、樣品采集及預(yù)處理

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)HJ/T165-2004《酸沉降監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，分別撫順地區(qū)設(shè)置三個采樣點，本論文選取有代表性的兩個點位對2017全年9次有效降水進(jìn)行分析。

2.2、本實驗選用的過濾介質(zhì)是孔徑為0.45μm的微孔濾膜。該濾膜具有過濾速度快、吸附少、孔隙率高等特點，并且不與樣品中的化學(xué)成分發(fā)生吸附和交換，可以很好地滿足過濾樣品的要求。樣品經(jīng)過濾后，待測。

2.3、測定方法

儀器：ICS-3000離子色譜儀

取適量含有F-，Cl-，SO42-、N03一4種陰離子的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，進(jìn)行離子色譜分析測試。圖1是各組分的色譜分離情況。從圖中可以看出，4種離子的出峰順序是F-，Cl-，SO42-和N03-，各陰離子組分分離情況較好，并且在10min內(nèi)可以完成分析測定，分析速度快。

2.4、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

使用國家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制F-，C1-，N03-和SO42-離子的標(biāo)準(zhǔn)混合液。把標(biāo)準(zhǔn)混合液按照濃度從低到高的順序進(jìn)行離子色譜分析。以保留時間定性、峰面積定量繪制各陰離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線。每次測定降水時需重新配制標(biāo)準(zhǔn)曲線并且重新測定，以保證分析的準(zhǔn)確性。

3、離子濃度變化特征

3.1、選取有代表性的農(nóng)村地區(qū)（營盤）和工業(yè)區(qū)（東洲）選取每月第一次降水做分析（X軸為降水月份，Y軸為降水濃度）

如圖得出以下結(jié)論：

兩處采樣點的F-質(zhì)量濃度在0.05-0.8mg/L之間變化。對降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，撫順地區(qū)氟化物污染較輕，季節(jié)性變化較小。東洲區(qū)點位采集的F-濃度普遍高于營盤地區(qū)，主要原因是東洲地區(qū)工業(yè)較多，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的氟化物污染較多，而營盤地區(qū)靠近水庫，污染物排放相對較少。

3.2、Cl-濃度變化特征

分析全年營盤、東洲、新華三個點位的Cl-濃度可知：1、營盤Cl-濃度低于其他兩個點位，說明營盤點位受污染較小。2、2月份降雪三個點位Cl-濃度均有所升高且所以考慮有污染物污染降雪采樣器。3、7月份雨季期間三個點位Cl-濃度均有所下降，考慮到是由于雨季降水量大所致。

3.3、SO42-濃度變化特征

撫順市兩個采樣點大氣降水中SO42-質(zhì)量濃度變化范圍為2.0-30.0 mg/L，撫順在工業(yè)和日常生活中煤炭燃燒被廣泛使用，煤煙型特征是大氣污染的典型特征。尤其供暖期，燃煤的總量大幅增加使得，空氣中的SO2經(jīng)雨雪洗脫起化學(xué)反應(yīng)后形成SO42-進(jìn)入降水，這也是降水中SO42-離子濃度較大的主要原因。

3.4、N03濃度變化特征

撫順大氣降水中N03-質(zhì)量濃度在1.0-4.0 mg/L之間，近年機動車保有量持續(xù)上升，工業(yè)生產(chǎn)排放和機動車尾氣排放的氮氧化物量逐年上升，對降水中的N0濃度有一定影響。

4、結(jié)語

采用離子色譜法對撫順大氣降水中的氟離子、氯離子、硝酸根離子和硫酸根離子同時進(jìn)行測定，實驗結(jié)果顯示該方法具有方便、快速、穩(wěn)定和結(jié)果準(zhǔn)確、可靠等特點。同時，分別對降水中的4種陰離子濃度特征進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)撫順市在冬季采暖期降水中質(zhì)量濃度較大的是硝酸根離子和硫酸根離子，在今后的大氣污染防治工作中，要特別加強供暖期燃煤鍋爐的管理和綜合治理，從而降低NO和SO2等污染物的排放。

參考文獻(xiàn)

[1]楊懷金，楊德容，楊松，等.離子色譜法同時測定大氣降水中的5種陰離子

（作者單位：撫順市環(huán)境監(jiān)測中心站）