離子色譜在惠州市水環境監測中的實用價值分析

曾秀華

（廣東省水文局惠州水文分局，廣東 惠州 516003）

1 概述

惠州市主要水源地為東江干流、西枝江地表水源及境內水庫水源。其中，惠城區和仲愷高新區常規水源地主要為東江；惠陽區主要為西枝江及境內沙田、雞心石等水庫；大亞灣開發區主要為東江和境內風田水庫，其中風田水庫亦為東江調水工程（下稱東風段）中轉水庫；惠東縣為西枝江；博羅縣為東江和稿樹下水庫；龍門縣為境內白沙河水庫。

目前，隨著惠州市經濟的高速發展，各縣區水污染事故時有發生，水資源的保護刻不容緩，水環境的監測任重道遠。嚴峻的形勢也對惠州市各縣區的水環境監測部門在水環境監測中提出了更高的要求，如何確保水環境監測的科學性也成為了社會關注的焦點。離子色譜在水環境監測中的推廣、應用，對推進惠州市水資源保障規劃及工程建設、保障供水安全等方面具有重要意義。

2 離子色譜對水環境監測的技術支持

長期以來，我國的水環境監測部門在水環境監測中一直沿用著傳統的容量法、光度法等。這些方法不僅操作繁瑣，而且還可能會導致水環境監測數據不準確，大大降低水環境監測的科學性。離子色譜是目前我國在水環境監測等方面的一項新突破，是水環境監測的重要手段，在水環境監測中具有極大的實用價值。

離子色譜(簡稱 IC-IonChromatography)是高效液相色譜的一種，是用于分離能在水中解離成有機和無機離子的一種液相色譜方法。應用范圍從分析水中常見的陰、陽離子和有機酸類，發展到分析極性有機化合物以及生物樣品中的糖、氨基酸、肽、蛋白質等。IC系統的構成主要由流動相傳送部分、分離柱、檢測器和數據處理單元四個部分組成（圖 1為惠州市水資源監測分中心離子色譜示意圖）。

圖1

其中，分離柱是離子色譜的最重要部件之一。高效柱和特殊分離柱的成功研制是離子色譜迅速發展的關鍵。而對于抑制型檢測器，抑制器是關鍵部件，高的抑制溶量、低的死體積，能自動連續工作，不用有害的化學試劑是現代抑制器的主要特點。一個理想的檢測器，對不同的樣品，在不同濃度及各種淋洗條件下均能準確、及時、連續地反應色譜峰的變化。所以離子色譜被稱為在我們水環境監測中最能解放生產力、最高效以及簡單方便的一種方法。

3 離子色譜在水環境監測中的實用價值分析

3.1 對惠州市各縣區的污水監測

離子色譜作為一種新的分析技術，廣泛應用于水中常見陰離子和堿金屬、堿土金屬陽離子分析，其較傳統方法省時省力、操作簡便。而且利用城市污水離子色譜前處理柱系統可有效去除污水中的有機質及少量的重金屬離子，減少了對色譜柱效的影響，該方法能完全滿足對河流水庫以及城市污水監測的要求。表1是2013年10月對惠州兩個點進行的兩種方法比對測定結果：

表1

從表中比對測定結果分析，離子色譜在進行城市污水監測及工業廢水監測過程中有效地對有機質進行了去除，保障了檢測結果的準確性。

3.2 對惠州市各縣區降水的監測

惠州市地處氣候年際變化顯著的東亞季風區，年平均降雨量為1897 mm。近幾十年來前汛期強降水事件頻繁，尤其自20世紀90年代以來有很多暴雨災害發生。這也為降水的監測帶來了極大的難度。而離子色譜在降水常規監測中發揮了重要作用。在進行降水監測離子的測定時，使用離子色譜可以有效地減少檢驗時間，增加檢驗準確性、科學性。表2是2013年10月份對離子色譜的測試：

表2-1 曲線

四個項目曲線相關系數都大于0.9995，其中三個項目大于0.9997，氟化物為0.9999；截距檢驗合格。曲線測試合格。

表2-2 插標

測試混合插標樣204715，三個項目檢測合格；測試硝酸鹽氮標準樣 GBW（E）080373，檢測合格，綜合來看插標測試合格，離子色譜可正常使用。

3.3 對惠州市環境水質的分析

對于環境水質的監測，采用離子色譜一般可以在20～30分鐘之內分析測試出常規項目：氟化物、氯化物、硝酸鹽氮、硫酸鹽等。通過標準溶液的配制，選擇適合的濃度，配成多個項目的混合使用液，繪制標準曲線，通過標準曲線對環境水質樣品進行定量分析，其精密度、準確度均達到環境監測實驗室質量控制指標的要求。由此可以看出采用離子色譜對水質進行監測可以提高工作效率，對于在環境監測車上進行即時檢驗更是有著極大的幫助。表 3是惠州市水資源監測分中心離子色譜的一部分監測圖表：

表3 離子色譜分析室

序 號峰 開始Cal.Type Corr.Coe ff. Offset Slope Curve峰名稱Po int s min %1 2.89 F LOff 6 99.996 -0.0509 0.2045 0 2 3.46 Cl LOff 6 99.966 -0.4289 0.1896 0 3 4.89 NO 3-N LOff 6 99.966 -0.1221 0.3941 0 4 6.99 SO4 LOff 6 99.996 -0.2123 0.1200 0 Ave rag e:99.981 -0.2035 0.2270 0.0000

3.4 對污染源水樣監測

從惠州市主要水源地所處地理位置、已發生的突發性水污染事件分析，惠州市水污染事件的風險源主要有：

（1）惠州市地處東江中下游，上游干流或支流污水下泄極易造成水污染事故，特別是污水伴隨中、小洪水下泄初期，尤易發生嚴重突發性水污染事故。

（2）東江流域近年來采砂頻繁，大量砂船常年在江面作業，船只沉沒、傾覆等船舶運輸固有的風險性以及船員生活、生產所產生的垃圾均將威脅到飲用水源地安全。

（3）東江上游交通運輸特別是水上交通運輸的易燃易爆品、石化產品、有毒有害的危險品等，如有泄露極易導致水污染事故。

（4）近年來廣東省實行產業轉移，大量污染企業轉移到位于東江中上游的河源市和支流西枝江惠東縣范圍內，產業園建設期間和投產后均可能出現較大的污染事故，水污染事故發生的風險顯著增大。

（5）部分水庫水源地由于缺乏有效管理和保護，水庫集雨區范圍內的房地產項目建設、采礦、桉樹種植等人類活動均對水庫水質造成不利影響，同時部分供水水庫富營養化指標有上升趨勢，存在爆發藍藻的潛在威脅。表 4是近年來惠州市水質監測部門利用離子色譜進行水環境監測的報告：

表4 近年來惠州市水質監測表

在進行污染源水樣監測時，離子色譜由于其分離柱的特性導致在進行樣品分析前必須對樣品進行處理，極大地保護了分離柱不被損壞，最終保障了水質檢測結果的準確性和科學性。

4 離子色譜在水環境監測中的發展前景

“十二五”規劃被認為是我國水利事業發展的黃金五年。水環境監測的準確性與科學性，關系到人民群眾的生產、生活；關系到國家的繁榮與穩定；關系到現代化建設及可持續發展等重大問題。經過近年來的實踐證明，離子色譜在水環境監測中已被廣泛推廣及應用，并且在大氣環境、食品安全、石油開發與利用等很多重要領域也得到了廣泛應用。

[1] 2012年惠州市水環境監測調查報告[R].

[2] 趙嘉欣.離子色譜法——污水檢測[J].分析化學儀器,2007,12.

[3] 劉偉明.環境監測新技術應用——離子色譜[J].環保科技,2008,1.

[4] 于鳳存,方國華,高玉琴.城市水源地突發性水污染事故思考[J].災害學,2007,22(4):104-107.