關(guān)于離子色譜在環(huán)境監(jiān)測中的探究

張建聰

【摘要】目前采用離子色譜法分析的主要是大氣和水質(zhì)，已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)測的重要手段。而作為環(huán)境監(jiān)測中的重要檢測儀器，離子色譜儀的使用以及其檢測物質(zhì)的處理等都對(duì)檢測結(jié)構(gòu)有一定的影響，為環(huán)境監(jiān)測及可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】離子色譜;環(huán)境;應(yīng)用;監(jiān)測

一、離子色譜的應(yīng)用背景意義

離子色譜法是高效液相色譜法中分離分析溶液中離子組分的方法。離子色譜中使用的固定相是離子交換樹脂。離子交換樹脂上分布有固定的帶電荷的基團(tuán)和能游動(dòng)的配位離子。當(dāng)樣品加入離子交換色譜往后，如果用適當(dāng)?shù)娜芤合疵?，樣品離子即與樹脂上能游動(dòng)的離子進(jìn)行交換，并且連續(xù)進(jìn)行可逆交換吸附和解吸，最后達(dá)到吸附平衡?，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展更為離子色譜的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展空間，其簡便的操作更加精準(zhǔn)的監(jiān)測結(jié)果為離子色譜的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要組成部分，其監(jiān)控效果對(duì)于我國環(huán)境有著重要影響。污水處理作為我國工業(yè)企業(yè)環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn)，其監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)有效對(duì)于企業(yè)有著重要意義。一方面關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程的運(yùn)行與保養(yǎng)的指導(dǎo)，另一方面也關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。離子色譜法是水質(zhì)、大氣、土壤監(jiān)測的最佳檢驗(yàn)方法，尤其在工業(yè)廢水監(jiān)測等方面，具有穩(wěn)定性好、重現(xiàn)性好、精密度好等特點(diǎn)，其在水質(zhì)監(jiān)測有著廣泛的應(yīng)用。

二、離子色譜在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測控制企業(yè)污水排放是目前環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的首要工作。操作簡便、分析項(xiàng)目多、速度快、工作環(huán)境清潔等特點(diǎn)使得離子色譜在污水排放環(huán)境監(jiān)測以及土壤環(huán)境監(jiān)測等方面的應(yīng)用不斷增加。

（一）離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)城市污水監(jiān)測，針對(duì)不同的監(jiān)測指標(biāo)有不同的方法，以硫酸鹽為例，硫酸鹽的測定其傳統(tǒng)推薦方法為GB/T11899—1989重量法，該方法準(zhǔn)確度高但操作繁瑣且耗時(shí)較長。而離子色譜法作為一種新的分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于水中常見陰離子和堿金屬、堿土金屬陽離子分析，其較傳統(tǒng)方法省時(shí)省力、操作簡便。而且利用城市污水離子色譜前處理柱系統(tǒng)可有效去除污水中的有機(jī)質(zhì)及少量的重金屬離子，減少了對(duì)色譜柱柱效的影響，該方法能完全滿足對(duì)城市污水監(jiān)測的要求。在進(jìn)行城市污水監(jiān)測及工業(yè)廢水監(jiān)測過程中要格外注意對(duì)有機(jī)質(zhì)的去除，以保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。

對(duì)于降水的監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中的一個(gè)重要工作，離子色譜在降水常規(guī)監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。在進(jìn)行降水監(jiān)測離子的測定時(shí)，使用離子色譜儀進(jìn)行可以有效的減少檢驗(yàn)時(shí)間，增加檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。

另外，對(duì)于環(huán)境水質(zhì)的分析也是環(huán)境監(jiān)測的重要工作之一，采用離子色譜儀一般可以在20分～30分鐘之內(nèi)分析測試出常規(guī)項(xiàng)目：氟化物、氯化物、亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮、硫酸鹽等。通過標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制選擇適合的濃度，配成多個(gè)項(xiàng)目的混合使用液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)環(huán)境水質(zhì)樣品進(jìn)行定量分析，其精密度、準(zhǔn)確度均達(dá)到環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指標(biāo)的要求。

在進(jìn)行污染源水樣監(jiān)測時(shí)，離子色譜由于其分離柱的特性導(dǎo)致在進(jìn)行樣品分析前必須對(duì)樣品進(jìn)行處理，以保護(hù)分離柱不被損壞。在進(jìn)行土樣等固體監(jiān)測樣品時(shí)，需經(jīng)過超聲波、溶液浸泡等提取離子于溶液中，再進(jìn)行處理后進(jìn)行分析。

（二）離子色譜在大氣環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用

大氣中的氯化氫含量很低，但是垃圾場等地由于垃圾自燃導(dǎo)致塑料垃圾燃燒，可以使得該區(qū)域氯化氫含量相對(duì)較高。氯化氫濃度過高，可以導(dǎo)致周圍環(huán)境改變，長期處在這種環(huán)境下對(duì)周圍居民、生物的健康有著嚴(yán)重的不良影響。傳統(tǒng)監(jiān)測方式很難檢測氯化氫含量，采用離子色譜可以準(zhǔn)確的測定出大氣中氯化氫的含量。

其具體的試驗(yàn)方法是：首先進(jìn)行采樣，參考《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》，取2只大型氣泡吸收管，分別裝入10mL吸收液（2mmol NaHCO3、1.3mmol Na2CO3），用硅膠管串聯(lián)后接在大氣采樣器上，再用硅膠管將微孔濾膜過濾器（孔徑0.30μm）套在吸收管的進(jìn)氣孔上，以1L/min流量，采氣60min。采樣完畢后將吸收液轉(zhuǎn)入60mL聚乙烯瓶中帶回實(shí)驗(yàn)室，采用離子色譜對(duì)樣品進(jìn)行分析測定。分析條件：陰離子交換柱，淋洗液2mmol NaHCO3、1.3mmol Na2CO3，流速800μL/min，溫度20.0℃，進(jìn)樣體積20μL。在檢測時(shí)，最好選用帶有化學(xué)抑制柱，靈敏度高、檢出限低的離子色譜儀，以增加檢測精密度。同時(shí)由于儀器在分析中只需要淋洗液、再生液，而不需要其它試劑，因此可節(jié)約藥品對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染小，利用此方法測定樣品時(shí)結(jié)果重現(xiàn)性好。采用離子色譜法對(duì)大氣中氯化氫等有毒有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，方便、快捷，是目前大氣環(huán)境監(jiān)測的首選方法。

總之，離子色譜是高效液相色譜的一種，故又稱高效離子色譜（HPIC）或現(xiàn)代離子色譜，其有別于傳統(tǒng)離子交換色譜柱色譜的主要是樹脂具有很高的交聯(lián)度和較低的交換容量，進(jìn)樣體積很小，用柱塞泵輸送淋洗液通常對(duì)淋出液進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)電導(dǎo)檢測。離子色譜儀的發(fā)展為離子色譜在各行業(yè)的應(yīng)用帶來了更加廣闊的空間，尤其是快速檢驗(yàn)?zāi)芰?duì)于環(huán)境監(jiān)測有著重要的意義，為環(huán)境監(jiān)測及保護(hù)提供及時(shí)有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測對(duì)于城市環(huán)境，國家發(fā)展乃至人類生存都有著重要的意義，為我國可持續(xù)發(fā)展路線實(shí)施起到了重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王娟.離子色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2011（6）.

[2]黃云輝.論離子色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].科技與生活，2011（11）.

[3]王峰.離子色譜（IC）在分析測試中應(yīng)注意的問題[J].廣州化工，2010（2）.