離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽

方敏 陳靜 陳艷

(上海市自來(lái)水市北有限公司水質(zhì)中心，上海 200086) (浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院， 杭州 310007)

溴酸鹽是公共飲用水體系經(jīng)臭氧消毒產(chǎn)生的一類無(wú)機(jī)消毒副產(chǎn)物。研究表明， 當(dāng)人們終生飲用含有5 μg/L溴酸鹽的水時(shí)，致癌率為10-4；飲用含0.5 μg/L溴酸鹽的水時(shí)，致癌率為10-5。溴酸鹽已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)的潛在致癌物。因此對(duì)飲用水中痕量溴酸鹽進(jìn)行檢測(cè)非常重要[1-3]。

飲用水中溴酸鹽的測(cè)定方法主要為離子色譜法，包括直接進(jìn)樣離子色譜法、柱后衍生法及離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。柱后衍生法的靈敏度高，但操作麻煩，衍生條件較難控制；色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)具有較高靈敏度，但設(shè)備昂貴；直接進(jìn)樣離子色譜法靈敏度較低，受樣品基體影響較大；大體積進(jìn)樣-離子色譜法具有較高的靈敏度，同時(shí)高柱容量的IonPac AS19色譜柱使樣品基體干擾降低。筆者采用大體積進(jìn)樣-高柱容量色譜柱離子色譜法對(duì)自來(lái)水中溴酸鹽進(jìn)行了測(cè)定，以此調(diào)查了上海市自來(lái)水廠深度處理出廠水中消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的污染現(xiàn)狀。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：Dionex ICS-1000型，配RFC-30淋洗液發(fā)生系統(tǒng)，Chromeleon工作站，IonPac AG19保護(hù)柱，IonPac AS19分離柱，ASRS-300陰離子抑制器，0.22 μm濾膜過(guò)濾頭，美國(guó)戴安公司；

溴酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液：GBW 3540，濃度為1 000 mg/L，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;

實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水(電阻率18.2 MΩ·cm)。

1.2 色譜條件

色譜柱：IonPac AG19保護(hù)柱(50 mm×4 mm)，IonPac AS19分離柱(250 mm×4 mm)；淋洗液：KOH溶液梯度淋洗(淋洗程序見(jiàn)表1)，流速為1.0mL/min；ASRS-300型陰離子抑制器，電化學(xué)自再生抑制模式，抑制電流為120 mA；進(jìn)樣體積: 200 μL；柱溫:30 ℃；外標(biāo)法定量。

1.3 樣品處理

采集樣品時(shí)均使用干凈的聚四氟乙烯容器，樣品采集后應(yīng)立即進(jìn)行分析。若不能及時(shí)測(cè)定，應(yīng)置于冰箱內(nèi)于4℃下保存。樣品經(jīng)0.22 μm濾膜，直接進(jìn)樣分析，梯度淋洗條件列于表1。

表1 梯度淋洗條件

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

上海市自來(lái)水中氯離子含量比較高，選擇OH-選擇性強(qiáng)的烷醇季銨基的高容量陰離子交換分離柱(IonPac AS19色譜柱)，有效地將溴酸鹽與高濃度氯離子進(jìn)行分離。

2.2 離子淋洗條件的優(yōu)化

ICS-1000為等度泵系統(tǒng)，不能做梯度淋洗，因此選用RFC-30淋洗液發(fā)生器配套ICS-1000使用，在線產(chǎn)生KOH作為淋洗液，達(dá)到等度泵實(shí)現(xiàn)梯度淋洗的目的。圖1為10 ng/mL溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及線性范圍

量取適量溴酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成2.0、5.0、10.0、15.0、20.0、30.0、50.0 ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，依次進(jìn)樣，以峰面積為縱坐標(biāo)(Y)，標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得線性回歸方程為Y=0.626 5X-0.000 2，相關(guān)系數(shù)為0.999 9。

圖1 溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

2.4 重現(xiàn)性

2.5 方法檢出限

2.6 樣品測(cè)定與回收試驗(yàn)

3 結(jié)語(yǔ)

建立的離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽的方法，簡(jiǎn)便、快捷，靈敏度高，準(zhǔn)確度高，受其它因素干擾小。利用該方法考查了上海市自來(lái)水廠深度處理出廠水中消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的含量，未有溴酸鹽檢出。

表2 樣品測(cè)定及加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果 (n=6)

注：ND為未檢出。

圖2 飲用水樣品色譜圖

[1] 劉勇建,劉京生,牟世芬.直接進(jìn)樣-離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽[J].環(huán)境化學(xué),2003,22(6):615-618..

[2] 劉勇建,牟世芬,林愛(ài)武.北京市飲用水中溴酸鹽、鹵代乙酸及高氯酸鹽研究[J].環(huán)境化學(xué),2004,25(2):51-55.

[3] 牟世芬, 劉克納, 丁曉靜. 離子色譜方法及應(yīng)用[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005：229-234.