離子色譜法測定農田灌溉水中的6種陰離子

摘要：建立了一種無需樣品前處理，直接測定農田灌溉水中６種陰離子的離子色譜法。分析柱為容量高、親水性強的Ｄｉｏｎｅｘ ＩｏｎＰａｃ ＡＳ1９陰離子交換柱，ＥＧ４０在線產生ＫＯＨ淋洗液，等濃度泵作梯度淋洗。該方法對６種陰離子的檢出限為０．００８～０．０７５ μｇ／Ｌ，線性范圍高于２個數量級。并將該方法用于武漢市南湖地區水樣中陰離子的檢測，實際樣品的加標回收率在９７．０％～１０３．５％之間，相對標準偏差（ＲＳＤ）小于５％。

關鍵詞：陰離子；離子色譜法；農田灌溉水

中圖分類號：Ｏ６５７．７＋５ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）24－5084-02

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎｉｏｎｓ ｉｎ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｗａｔｅｒ ｂｙ Ｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ

ＹＡＯ Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ１，ＹＵＡＮ Ｙｏｕ－ｍｉｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｒｕｉ１，ＬＩＡＯ Ｌｉ２

（１．Ｆｏｏｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ （Ｗｕｈａｎ）， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ－Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ｉｎ irrigation ｗａｔｅｒ ｂｙ ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｏｎ ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１９ ｃｏｌｕｍｎ ｗｉｔｈ ＫＯＨ ａｓ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ０．００８～０．０７５ μｇ／Ｌ． Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｒａｎｇｅｓ ｗｅｒｅ ａｂｏｖｅ ｔｗｏ ｏｒｄｅｒｓ ｏｆ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ for ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｉｏｎｓ ｉｎ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｉｎ Ｗｕｈａｎ． Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｓｐｉｋｅｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ９７．０％～１０３．５％， ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ （ＲＳＤ） ｏｆ ｔｈｅ ｐｅａｋ ａｒｅａ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｉｖｅ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ５％．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｎｉｏｎｓ； ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ； ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ

農田灌溉水中鹽濃度過高的危害已引起普遍關注，監測灌溉水中各種離子，特別是Ｆ－、Ｃｌ－、ＮＯ３－、ＳＯ４２－等陰離子的含量，是衡量農田灌溉用水是否達標的重要條件。因此，建立灌溉水中多種陰離子同時測定的方法顯得尤為重要［１－４］。

測定陰離子的方法有分光光度法、離子色譜法等。離子色譜法具有前處理簡單、靈敏度高、精確度高，以及較好的選擇性，能克服色澤干擾，因而得到廣泛的應用。以前報道的直接進樣離子色譜法均以Ｎａ２ＣＯ３為淋洗液，這些方法的不足之處主要在于水負峰大，限制進樣體積，從而限制了方法的靈敏度，而且方法受ＣＯ３２－的干擾較大。有報道指出在淋洗液中加入ＮａＯＨ，調節淋洗液的ｐＨ，可使ＣＯ３２－的出峰位置后移，從而減小ＣＯ３２－的干擾，同時相對降低背景電導，減小水負峰［５－８］。

ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１９分析柱是Ｄｉｏｎｅｘ公司發展的用于檢測鹵素離子、含氧酸鹽的一種新型的離子交換柱，具有容量高、親水性強等優點。選用該柱作為分析柱，ＥＧ４０自動在線產生ＫＯＨ作為淋洗液，２５ μＬ的進樣量，通過優化色譜條件建立了測定農田灌溉水中陰離子的新方法，并且應用于實際灌溉水樣的測定，得到滿意的結果。

１ 材料和方法

１．１ 儀器與試劑

Ｄｉｏｎｅｘ ＩＣＳ２０００型離子色譜儀（美國），配有ＥＧ４０淋洗液自動發生器、ＤＳ６型電導檢測器和Ｃｈｒｏｍｅｌｅｏｎ ６．８０色譜工作站；ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１９型分析柱（２５０ ｍｍ×４ ｍｍ）；ＩｏｎＰａｃＡＧ１９型保護柱（５０ ｍｍ×４ ｍｍ）；ＡＳＲＳ－ＵＬＴＲＡ陰離子抑制器（外加水電抑制）；ＥＡＳＹ ＰＵＲＥ ＬＦ型超純水系統（Ｂａｒｎｓｔｅａｄ，美國）。陰離子標準溶液購自國家標準物質研究所，所有灌溉水均取自武漢市洪山區南湖地區農田，所用溶液均用電阻率為１８．３ ＭΩ·ｃｍ超純水配制。

１．２ 色譜條件

淋洗液為ＫＯＨ淋洗液，由自動發生器ＥＧ４０在線自動產生，其梯度程序列于表１中。流速為１．００ ｍＬ／ｍｉｎ；進樣體積為２５ μＬ。

２ 結果與分析

２．１ 標準品的色譜分離

在上述選定的色譜條件下，取標準混合溶液（１０．０ ｍｇ／Ｌ）進樣，標準色譜圖。表明在上述色譜條件下，６種陰離子分離效果良好。

２．２ 方法的檢出限、線性范圍和回歸方程

在優化的色譜條件下，將配制好的６種陰離子混合標準系列溶液逐一進樣，以進樣濃度為橫坐標，色譜峰面積為縱坐標，繪制校準曲線。根據３倍信噪比（Ｓ／Ｎ＝３）計算各離子的檢出限。方法的線性范圍、回歸方程、相關系數、檢出限見表２。

２．３ 精密度試驗

配制０．１ ｍｇ／Ｌ、１．０ ｍｇ／Ｌ和１０．０ ｍｇ／Ｌ的３種不同濃度的混合標準溶液，分別進樣５次，考察其精密度。結果表明，6種陰離子測定結果的相對標準偏差（ＲＳＤ）均小于５％。

２．４ 加標回收試驗

在同一樣品中加入不同量的陰離子標準溶液，進行加標回收試驗，試驗結果表明，本方法測量陰離子量的準確度較高。

３ 小結與討論

農田灌溉水中常含有較高濃度的Ｃｌ－、ＮＯ３－和ＳＯ４２－等，因此在測定農田灌溉水中陰離子時，既需要選用柱容量較高的分析柱，同時需要方法有較高的靈敏度。ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１９陰離子交換柱是柱容量較高的分析柱，其固定相由新型超多接枝陰離子交換縮聚物組成，親水性高，對ＯＨ－型淋洗液具有選擇性，因此本試驗選用ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１９作為分析柱。

該方法具有靈敏度高、操作簡單等優點，可應用于實際農田灌溉水中多種陰離子的分析測定。

參考文獻：

［１］ 牟世芬，劉克納，丁曉靜．離子色譜方法及應用［Ｍ］．北京：化學工業出版社，２００５．５６－５７．

［２］ 霍 峰，鮑正榮，黃會林．離子色譜法同時測定南充西河水中的ＮＯ２－，ＮＯ３－和ＰＯ４３－［Ｊ］．太原師范學院學報（自然科學版），２００６，５（３）：１０１－１０３．

［３］ 李雪輝，段紅麗，潘錦添，等．離子交換色譜法檢測離子液體中陰離子［Ｊ］． 分析化學，２００６，34（s１）：１９２－１９4．

［４］ 王永桔，葉 露．離子色譜法測定水中的７種陰離子［Ｊ］．污染防治技術，２００５，１８（６）：５１－５２．

［５］ 劉 怡，唐 燕，許 濤，等．離子色譜法同時測定降水中的常見陰離子［Ｊ］．華南農業大學學報（自然科學版），２００６，２７（４）：１０６－１０８．

［６］ 朱 巖．離子色譜原理及其應用［Ｍ］．杭州：浙江大學出版社，２００２．１３３－ｌ３４．

［７］ 魏復盛．空氣和廢氣檢測分析方法［Ｍ］．北京：環境科學出版社，２００３．２９８．

［８］ 丁明玉，田松柏．離子色譜原理與應用［Ｍ］．北京：清華大學出版社，２００１．５８．