離子色譜法測定大氣降水中陰、陽離子的探討

陳靜三亞市環境監測站

離子色譜法測定大氣降水中陰、陽離子的探討

陳靜
三亞市環境監測站

隨著全球各地區污染面積的日益嚴重，社會對于大氣降水中的離子情況進行了廣泛的關注，目前的大氣降水中存在著很多種類的水溶性陰離子和陽離子，陰陽離子含量的數據可以明確的反應出該地區出現大的空氣污染情況，同時也為了解測量數據的城市建設、工業發展、能源消耗以及人們的交通情況奠定良好的基礎。文章將會使用離子色譜法對大氣降水中含有的陰陽離子進行測定，對離子色譜法在該領域的優勢和發展提供理論依據。

離子色譜法；大氣降水；陰陽離子測定

分析離子的方式有很多，例如分析陽離子所使用的毛細管電泳法、電極離子選擇法、原子吸收分光光度計法，核磁共振法等，分析陰離子使用的廣度分析法、容量分析法、重量分析法等。但是以上列舉的方式都存在這一定的缺陷，例如分光光度計法在一次操作的過程中分析一種元素，若是想要再繼續測其他種類的元素就必須更換對應的陰極燈，不論是從方式還是成本上來講都比較高，其他種類的離子分析方式也有著相似的缺陷，因此目前很多研究部門都開始使用較為節省成本和操作簡單的離子色譜法開展相關的實驗和工作，文章也會使用該方式對大氣降水中的陰陽離子進行分析和研究。

1 樣品處理

由于降水的過程對于大氣的內容物有著一定的沖刷影響，采集到的大氣降水樣本就會含有一部分的微生物以及顆粒物，這些雜質中溶解的金屬離子會影響到大氣降水中陰陽離子的測定結果，因此需要研究人員原則上逢雨必采，當連續數天降雨可每隔24小時收集一次樣品。為降低其他因素的影響，還應該使用0.45微米的有機微孔濾膜進行過濾，將處理后的樣本放置在干凈的聚乙烯實驗用塑料瓶中，然后將裝有樣本的小瓶放在4℃的恒溫冰箱中進行保存。為保證實驗質量，實驗小組需要盡快完成樣本的使用過程，以免由于微生物的生長導致研究結果失控。

2 樣品的分析

本次實驗使用的色譜儀器是由美國生產的睿智型設備，該型號的離子色譜儀是由陰陽離子分離柱、陰陽離子保護柱、離子電導檢測器以及對應的抑制器組成。

2.1 陽離子分析探討

大氣降水中的陽離子檢測項目有鈣離子、鎂離子、鉀離子、鈉離子、銨離子等，使用睿智型號離子色譜儀的保護柱，淋洗液則是使用甲烷磺酸，淋洗液的流速保持在每分鐘一毫升的狀態，使用的再生液為去離子水，利用水解的方式產生氫離子，進行自動再生過程，進樣量為25微升。

2.2 陰離子分析探究

大氣降水中的陰離子檢測項目有氟離子、氯離子、硫酸根、硝酸根等，用睿智型號離子色譜儀的保護柱，淋洗液使用氫氧化鉀溶液，淋洗液的流速保持在每分鐘一毫升的狀態，使用的再生液為超純凈水，抑制器使用自身循環的模式，流速也保持在每分鐘一毫升，再生液為硫酸溶液，進樣量為25微升。

2.3 離子濃度計算探究

為了讓陰陽離子數據不被大氣降雨量的不同所影響，分析過程中的離子單位應將傳統計算單位置換為ueq/L，大氣降水中的離子濃度使用降水量加權后計算均值的方式獲取準確的數據。

公式為：

公式中的Ci表示的是第i中離子的測試濃度，ei為該離子所帶電荷的數量，Mi為該離子的實際摩爾質量，在計算的過程中該離子的雨量加權計算后的平均濃度單位為ueq/L，Qj為第j次的降水量。

3 結論和分析

質量控制。采樣過程中樣本的質量控制工作的保障，是該實驗得出正確結論的基礎，因此實驗人員可以采用幾種方式為實驗數據的完善做出鋪墊。首先，采樣器使用前需用10%鹽酸或硝酸溶液浸泡清洗，用自來水洗至中性，再用去離子水沖洗多次，采樣容器每次使用后必須沖洗干凈晾干、加蓋保存。目前我國的大氣環境欠佳，因此需要及時清洗采樣設備，以免采集到的雨水樣本被空氣中的顆粒物所污染。其次，要將實驗中盛裝樣本的聚乙烯實驗瓶進行去離子水的多次清洗，清洗之后也不能將之隨意的暴露在空氣中，需要放置在清理過的通風櫥進行晾干。再次，分析人員一定要準備好空白試驗的樣本的操作設備，在還沒有發生大氣降水的時候，使用適當數量的去離子水模擬降水后采樣的流程，若是使用去離子水作為樣本之后還會出現一定的離子濃度，就是說明采樣的容器或者是樣本接觸過的設備還有沒清洗完善的地方，需要分析人員再次進行實驗裝置的清洗工作。最后，樣本的采集工作一定要及時采集，對樣品進行編號和記錄，樣品記錄表應連同樣品一起帶回實驗室，樣品做好預處理之后密封，放置在恒溫冰箱中進行保存。

結束語

綜上所述，環境科學領域的研究深入會讓環境樣本的分析手段不斷的創新和改革，而且環境監測部門也會制定出更高的測定標準為生態環境政策奠定基礎。目前我國針對離子色譜技術的研究有了一定的進展，但是由該技術進行大氣降水中陰陽離子測定的文獻還很少，文章對大氣中的幾種陰陽離子進行了測定和分析，為進一步的研究探討大氣降水中的離子特征以及來源做出了鋪墊。

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