關于離子色譜在環境監測中的探究

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，已經成為環境監測的重要手段。而作為環境監測中的重要檢測儀器，離子色譜儀的使用以及其檢測物質的處理等都對檢測結構有一定的影響，為環境監測及可持續發展打下堅實的基礎。

【關鍵詞】離子色譜;環境;應用;監測

一、離子色譜的應用背景意義

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和能游動的配位離子。當樣品加入離子交換色譜往后，如果用適當的溶液洗脫，樣品離子即與樹脂上能游動的離子進行交換，并且連續進行可逆交換吸附和解吸，最后達到吸附平衡。現代技術的發展更為離子色譜的應用提供了良好的發展空間，其簡便的操作更加精準的監測結果為離子色譜的應用提供了基礎。

作為我國可持續發展戰略中的重要組成部分，其監控效果對于我國環境有著重要影響。污水處理作為我國工業企業環境監測的重點，其監測數據的真實有效對于企業有著重要意義。一方面關系到企業污水處理等工程的運行與保養的指導，另一方面也關系到企業污水處理等工程是否達到國家標準。離子色譜法是水質、大氣、土壤監測的最佳檢驗方法，尤其在工業廢水監測等方面，具有穩定性好、重現性好、精密度好等特點，其在水質監測有著廣泛的應用。

二、離子色譜在環境監測的應用

加強環境監測控制企業污水排放是目前環境監測機構的首要工作。操作簡便、分析項目多、速度快、工作環境清潔等特點使得離子色譜在污水排放環境監測以及土壤環境監測等方面的應用不斷增加。

（一）離子色譜在水環境監測方面的應用

傳統城市污水監測，針對不同的監測指標有不同的方法，以硫酸鹽為例，硫酸鹽的測定其傳統推薦方法為GB/T11899—1989重量法，該方法準確度高但操作繁瑣且耗時較長。而離子色譜法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，減少了對色譜柱柱效的影響，該方法能完全滿足對城市污水監測的要求。在進行城市污水監測及工業廢水監測過程中要格外注意對有機質的去除，以保障檢測結果的準確。

對于降水的監測是環境監測中的一個重要工作，離子色譜在降水常規監測中發揮重要作用。在進行降水監測離子的測定時，使用離子色譜儀進行可以有效的減少檢驗時間，增加檢驗準確性。

另外，對于環境水質的分析也是環境監測的重要工作之一，采用離子色譜儀一般可以在20分～30分鐘之內分析測試出常規項目：氟化物、氯化物、亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮、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。

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，以保護分離柱不被損壞。在進行土樣等固體監測樣品時，需經過超聲波、溶液浸泡等提取離子于溶液中，再進行處理后進行分析。

（二）離子色譜在大氣環境監測方面的應用

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致塑料垃圾燃燒，可以使得該區域氯化氫含量相對較高。氯化氫濃度過高，可以導致周圍環境改變，長期處在這種環境下對周圍居民、生物的健康有著嚴重的不良影響。傳統監測方式很難檢測氯化氫含量，采用離子色譜可以準確的測定出大氣中氯化氫的含量。

其具體的試驗方法是：首先進行采樣，參考《空氣和廢氣監測分析方法》，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）套在吸收管的進氣孔上，以1L/min流量，采氣60min。采樣完畢后將吸收液轉入60mL聚乙烯瓶中帶回實驗室，采用離子色譜對樣品進行分析測定。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℃，進樣體積20μL。在檢測時，最好選用帶有化學抑制柱，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，因此可節約藥品對環境產生的污染小，利用此方法測定樣品時結果重現性好。采用離子色譜法對大氣中氯化氫等有毒有害物質進行監測，方便、快捷，是目前大氣環境監測的首選方法。

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）或現代離子色譜，其有別于傳統離子交換色譜柱色譜的主要是樹脂具有很高的交聯度和較低的交換容量，進樣體積很小，用柱塞泵輸送淋洗液通常對淋出液進行在線自動連續電導檢測。離子色譜儀的發展為離子色譜在各行業的應用帶來了更加廣闊的空間，尤其是快速檢驗能力對于環境監測有著重要的意義，為環境監測及保護提供及時有效的監測數據。環境監測對于城市環境，國家發展乃至人類生存都有著重要的意義，為我國可持續發展路線實施起到了重要作用。

參考文獻：

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