基于離子色譜在水環境監測中應用研究

楊 帥 白淑娟

黃河水利委員會三門峽庫區水文水資源局 河南 三門峽 472000

引言

隨著環境科學的發展，水環境監測已經成為了解掌握水環境質量狀況的重要手段和必要途徑，實驗檢測分析人員通過使用科學先進、高效便捷的儀器設備獲取到精準的數據，再將這些數據經過統計分析，最后就可做出水體質量狀況綜合評價，以此來判斷水體的受污染程度。由于離子色譜技術具有操作簡單、檢測靈敏度高、快速方便、選擇性和重現性好、監測結果準確性高等特點，可同時分析水體中多種離子化合物，使其成為目前水環境監測工作中運用最廣泛的技術之一，在水質污染檢測中發揮了關鍵作用。目前離子色譜技術已廣泛使用于自然土壤檢測、大氣環境檢測、水環境檢測工作中。

1 離子色譜技術簡述

離子色譜法，是一種利用色譜技術測定離子型物質的方法，是高效液相色譜法的一種。離子色譜分類，根據分離機理可分為離子交換色譜(IC)、離子對色譜 (MPIC)和離子排斥色譜(IEC)。目前，中心引進的ICS―1100離子色譜系統，屬于水環境監測中最常用的離子交換色譜法，是離子色譜最常規的分離檢測方法。

2 離子色譜法基本原理

2.1 離子色譜法基本原理 離子色譜法測定水體中無機陰、陽離子是利用離子交換原理進行分離，由抑制器扣除淋洗液背景電導，然后利用電導檢測器進行測定。根據各陰、陽離子混合標準溶液中不同離子出峰的保留時間、峰高和峰面積進行定性和定量測定各陰、陽離子的方法。

2.2 樣品測定 分析已知組分濃度的標準樣品溶液，由數據處理系統生成校正曲線，再分析經過前處理的樣品溶液，數據處理系統將其結果與先前生成的校正曲線進行比較，完成定性和定量的計算，最后得到樣品結果。

3 在水環境檢測中利用離子色譜技術的主要優勢

相對于其他水環境檢測技術而言，離子色譜檢測技術的檢測質量和效果更佳，離子色譜法相對于以往的分析方法，在陰陽離子的分析檢測方面具有更大的優勢。要分析水中陽離子時，例如測定鉀、鈉項目，傳統方法采用原子吸收分光光度法，儀器在檢測時一次只能分析一個元素，用時較長、檢測效率低；要分析水中陰離子時，例如測定硫酸鹽、氯化物項目，傳統方法采用的是手工滴定法，分析時間長、準確度低。而離子色譜技術在操作過程、檢測效率和分析時長等方面均顯著優于傳統檢測方法。在飲用水、高純水和水文地層檢測方面采用離子色譜法，能同時對十三種常見陰、陽離子F―、Cl―、Br―、S042―、Mg2+、Ca2+、Na+、NH4+和K+等元素快速分析。用離子色譜法分析F―、Cl―、S042―、N02―、N03―、P043―、Br―這7種陰離子的分析時間僅用15 min即可完成，發展到目前采用梯度淋洗，一次進樣在30min內可分離出36種陰離子，成為目前測定飲用水中陰離子的最佳檢測方法。

4 離子色譜技術在水環境監測中的具體應用

4.1 離子色譜技術對水環境監測中的應用 離子色譜技術廣泛應用于不同的行業，如環境，食品，衛生，石油、化工等，其操作簡便、靈敏度高等特點使得離子色譜技術受到各個行業的青睞。在水環境檢測中采用離子色譜法測定無機陰、陽離子，過去往往采用傳統的手工方法，檢測時間長、準確度低，而把離子色譜技術應用于無機陰離子和陽離子的檢測之中，不僅可以大大縮短檢測時間、減輕分析人員勞動強度，還可提高檢測準確性、擴大檢測范圍和提升監測效率。離子色譜技術還可以應用于有機酸和有機堿的檢測分析之中。

4.2 離子色譜技術對水環境監測中復雜樣品的檢測 在開展水環境質量監測中，經常會遇到各種干擾離子干擾最終測定結果的情況，給分析監測工作帶來巨大難度。傳統手工法遇到干擾離子影響測定時，需要先進行去除干擾離子的預處理工作，再進行測定；而采用離子色譜法測定樣品時，可采用0.45μm的濾膜對水質樣品進行過濾處理即可進行樣品分析，不用除干擾離子，儀器對數據自動采集和保存，自動數據處理，只需提取所需項目對應的數據結果即可。

5 離子色譜技術在水環境檢測中的注意問題

影響檢測器測定電導的因素主要為電導池溫度和水體離子濃度。溫度對電導的影響。離子的流動性和電導受溫度的影響很大，首先，要嚴格把控離子檢測的溫度。因為離子色譜技術的檢測準確性非常容易受到溫度變化的影響，如果實際檢測溫度變化較大，不僅會嚴重影響檢測結果的準確性，還可能會造成其他的一些問題。檢測器溫度每升高1℃時，水溶液的電導將增加2% 。因此，儀器操作人員要確保流動相溫度的恒定，首先要對儀器增加專屬配件柱溫箱，以此來保證檢測時的溫度控制，其次，也可以將所測量的電導值修正至25℃溫度狀態下的測量值。最后，在儀器檢測前將水樣品經專用水樣過濾塞過濾后使用，以避免水樣中顆粒物質造成管道的堵塞。待測物含量高時要稀釋水樣，進而確保樣品的濃度不會超過工作曲線的最高點。

結束語

綜上所述，目前我國水環境污染形式日益嚴峻，急需高水平的水環境檢測技術，離子色譜技術在水環境檢測中表現出良好的處理效果，憑借自身科學高效、方便快捷、操作簡便等優勢，以及選擇性好、靈敏度高等特點，可以同時對多種離子化合物進行分析，同時也能夠實現良好的穩定性，是當前水環境監測中表現最為理想的技術之一，具有良好的應用和推廣前景。通過離子色譜技術的應用，改善人們生產、生活中的用水質量安全，促進并實現社會用水需求的可持續發展。