離子色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的性能分析與應(yīng)用

修鶯盟

（黑龍江省伊春水文水資源中心，黑龍江 伊春153000）

離子色譜技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)一步為水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供了有效的技術(shù)保證，通過(guò)不斷提高離子色譜技術(shù)水平，能夠保證水環(huán)境監(jiān)測(cè)效率。基于此，作為相關(guān)技術(shù)人員，有必要深入工作實(shí)際，不斷對(duì)離子色譜技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐與創(chuàng)新，以迎合時(shí)代發(fā)展，進(jìn)一步提高離子色譜技術(shù)運(yùn)用效率。

1 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的性能

該類技術(shù)的構(gòu)成要件主要為分離柱、檢測(cè)、傳送和數(shù)據(jù)結(jié)果分析等裝置，且各構(gòu)成部分以分離樁為核心。分離樁大多選用非金屬制造，這樣可以避免被檢測(cè)樣本對(duì)檢測(cè)設(shè)備性質(zhì)的影響。當(dāng)前，為了進(jìn)一步提高檢測(cè)結(jié)果的精確性，技術(shù)人員大多采用增加抑制柱的檢測(cè)設(shè)備，這樣在檢測(cè)環(huán)節(jié)便可以有效提高檢測(cè)對(duì)象對(duì)設(shè)備的靈敏度，從而提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。傳送設(shè)備的主要功能是在檢測(cè)前，為檢測(cè)設(shè)備運(yùn)送樣本，并進(jìn)行有益于檢測(cè)的處理，在檢測(cè)后，再運(yùn)用設(shè)備對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行處理精準(zhǔn)度。就目前對(duì)水環(huán)境的檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，可使用的有效檢驗(yàn)手段較多，如電化學(xué)法、氣相色譜法等，種類十分繁多，且各有利弊，綜合來(lái)看，離子色譜具有明顯的優(yōu)勢(shì)：一是分析時(shí)間短。上述多種方法在檢測(cè)水環(huán)境樣本時(shí)，處理對(duì)象僅為單一元素，且在陰離子的分析時(shí)花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，分析環(huán)節(jié)較為冗繁，因此可操作性不高。與之相比，離子色譜便可以較為迅速地實(shí)現(xiàn)上述分析過(guò)程，且分析精確，尤其分離柱參與檢測(cè)環(huán)節(jié)，更極大提高了整個(gè)分析操作環(huán)節(jié)的處理效率。二是離子色譜可以從更高的角度呈現(xiàn)出PPb 和PPt 級(jí)別的不同靈敏度，花費(fèi)最少的時(shí)間來(lái)滿足檢測(cè)要求，提下出該類技術(shù)的前沿性特征。此外，簡(jiǎn)化的流程也為技術(shù)的應(yīng)用提高了時(shí)效性，更加提升了該類技術(shù)的可操作性。三是技術(shù)人員可以根據(jù)分離系統(tǒng)的種類進(jìn)行設(shè)備匹配，人為選擇更適合系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)還能夠從檢測(cè)樣本入手，對(duì)其進(jìn)行稀釋等處理，以便在設(shè)備檢測(cè)時(shí)能夠獲得最精準(zhǔn)的測(cè)算結(jié)果。可見，離子色譜的優(yōu)勢(shì)決定其在檢驗(yàn)水環(huán)境方面的運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大，其不但可以針對(duì)單一樣本成分進(jìn)行分析，還能同時(shí)對(duì)多種化合物進(jìn)行檢測(cè)，大大提高了檢測(cè)的效率，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯高于其他同類檢測(cè)技術(shù)。離子色譜技術(shù)的承載設(shè)備材質(zhì)主要為塑料等低成本材質(zhì)，不僅對(duì)酸堿等物質(zhì)的耐腐蝕能力較強(qiáng)，設(shè)備使用時(shí)間更長(zhǎng)，還能極大壓縮成本費(fèi)用，從雙重角度提高該類手段的可用性。從檢測(cè)對(duì)象來(lái)看，離子色譜對(duì)樣本的質(zhì)量要求也比較寬松，樣本只要是經(jīng)過(guò)稀釋處理的，便可以進(jìn)行檢測(cè)分析，這更體現(xiàn)出檢測(cè)技術(shù)的高超之處。

2 水環(huán)境檢測(cè)中離子色譜技術(shù)的應(yīng)用

2.1 水樣的化學(xué)性質(zhì)分析

2.1.1 水樣中無(wú)機(jī)陰、陽(yáng)離子的檢測(cè)

與傳統(tǒng)檢測(cè)手法相比，離子色譜對(duì)無(wú)機(jī)離子檢測(cè)時(shí)間大概為傳統(tǒng)檢測(cè)手法的1/5，也就是說(shuō)，傳統(tǒng)方式運(yùn)用25min 檢測(cè)出的結(jié)果，運(yùn)用離子色譜5min 便能夠?qū)崿F(xiàn)。且傳統(tǒng)檢測(cè)方式只能對(duì)單一元素離子進(jìn)行檢測(cè)，而離子色譜可同時(shí)檢測(cè)36 種不同離子，檢測(cè)對(duì)象更為豐富和復(fù)雜。

2.1.2 有機(jī)酸、有機(jī)堿的檢測(cè)

有機(jī)酸堿中含有大量的基，甚至還有多種控酸和多基酸等物質(zhì)，且通過(guò)化學(xué)方式處理也不能實(shí)現(xiàn)氣體揮發(fā)，因此使用離子色譜不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這類物質(zhì)的檢測(cè)，還能進(jìn)一步獲取分析數(shù)據(jù)，得到專業(yè)性的分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的最終目的。

2.2 物理性質(zhì)的分析

離子色譜不僅能夠分析出水樣本的化學(xué)成分和各類指標(biāo)數(shù)據(jù)，還能從物理性質(zhì)角度得出同樣精確的數(shù)據(jù)分析。離子色譜技術(shù)可以運(yùn)用不同類型的測(cè)試設(shè)備，對(duì)各類水樣本開展有針對(duì)性的檢測(cè)和分析，從而獲得不同水樣本的物理特性，從而可以更全面地分析和掌握檢測(cè)樣本的成分和性質(zhì)。

2.3 復(fù)雜樣品的分析

離子色譜技術(shù)的推廣與廣泛應(yīng)用推動(dòng)了其自身不斷改進(jìn)和提升，更趨向于研究更前沿的物質(zhì)對(duì)象，如粒子性及非離子性物質(zhì)。此類物質(zhì)成分較為復(fù)雜，甚至有些待檢測(cè)的樣本中還會(huì)含有陰陽(yáng)離子等復(fù)雜元素，這就為檢測(cè)過(guò)程增加了難度。對(duì)此，技術(shù)人員可以運(yùn)用單柱陰離子色譜法技術(shù)來(lái)開展樣本檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中可以運(yùn)用洗脫液與待測(cè)樣本發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，再運(yùn)用單柱陰離子色譜對(duì)反應(yīng)生成的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，這樣不但能夠獲取最為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)論，還能最大程度縮短檢測(cè)過(guò)程耗費(fèi)的時(shí)間，從效率上也大大提升了技術(shù)的可應(yīng)用性。

2.4 提高離子色譜技術(shù)運(yùn)用質(zhì)量的策略

2.4.1 針對(duì)輸液系統(tǒng)混入氣泡的策略

對(duì)于檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)氣泡的情況，工作人員需引起足夠的重視，并進(jìn)行有效處理，從而保證檢測(cè)結(jié)果不受氣泡的干擾和影響。對(duì)于出現(xiàn)的氣泡，工作人員需首先排凈淋洗液中的氣泡，必要時(shí)對(duì)淋洗液進(jìn)行更換處理，這樣便可以徹底清除氣泡。然后將水在真空泵中進(jìn)行脫氣處理后再融入到淋洗液中，以保證對(duì)設(shè)備的良好維護(hù)。如果氣泡出現(xiàn)在輸液系統(tǒng)中，那么便需要先進(jìn)行排氣處理，將廢液閥打開，降低壓力，排出氣體，經(jīng)過(guò)3-4min 后便可以實(shí)現(xiàn)將氣體完全排出了。

2.4.2 針對(duì)系統(tǒng)壓力過(guò)高的策略

如果在正常測(cè)試的過(guò)程中，有雜質(zhì)混入到系統(tǒng)中，便會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)某部分被堵，這樣系統(tǒng)壓力會(huì)明顯升高，對(duì)于這種現(xiàn)象，技術(shù)人員需先關(guān)閉保護(hù)柱的進(jìn)氣口，并開展對(duì)系統(tǒng)的檢查。將真空泵打開后，如果系統(tǒng)壓力仍然處于較高水平，那么便說(shuō)明雜質(zhì)混入了單向閥中。如果是這種情況，便需要徹底清洗閥門，經(jīng)過(guò)半小時(shí)以上的清潔后裝回泵中。如果關(guān)閉保護(hù)柱后，泵內(nèi)壓力顯示為正常，則表明雜物并沒有進(jìn)入單項(xiàng)閥門中，此時(shí)便需要進(jìn)一步檢測(cè)是否在保護(hù)柱塞板中。檢測(cè)人員通過(guò)關(guān)閉管路進(jìn)行細(xì)致排查，如果此時(shí)壓力較大，則說(shuō)明雜物存在于塞板中，一旦確定后，便需要更新塞板。需要注意的是，更換時(shí)要小心別將柱內(nèi)中的物質(zhì)流出，以免影響其使用壽命。

3 應(yīng)用離子色譜技術(shù)的注意事項(xiàng)

離子色譜對(duì)溫度較為敏感，因此該類技術(shù)的使用及所得結(jié)果也極易受到溫度的影響。一旦溫度未達(dá)到合理范圍，那么在該類技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)基線不穩(wěn)定等現(xiàn)象，從而影響到最終的檢測(cè)結(jié)果。對(duì)此，技術(shù)人員在開展檢測(cè)過(guò)程時(shí)，需高度重視對(duì)環(huán)境溫度的控制，要選擇在恒溫環(huán)境下開展對(duì)水樣本的檢測(cè)和分析，以求得出最精確的結(jié)果。此外，涉及參與檢測(cè)過(guò)程的設(shè)備均需安置在恒溫條件下，不要因?yàn)樽匀画h(huán)境或者空調(diào)等對(duì)溫度的影響而導(dǎo)致檢測(cè)設(shè)備溫度不定，因此影響檢測(cè)結(jié)果。當(dāng)所有條件均滿足檢測(cè)要求后，也許靜待一段時(shí)間，等溫度徹底平穩(wěn)后再開展后續(xù)的檢測(cè)環(huán)節(jié)。此外便是需注意對(duì)水樣的過(guò)濾處理方式。待測(cè)水樣本必須經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)濾技術(shù)處理，運(yùn)用0.45μm 過(guò)濾膜先對(duì)檢測(cè)樣本采取過(guò)濾處理，去除樣本中的雜質(zhì)，以免未經(jīng)處理的雜質(zhì)流入檢測(cè)設(shè)備中，而導(dǎo)致檢測(cè)設(shè)備的堵塞甚至是癱瘓。最后便需要注意對(duì)樣本的稀釋處理。如果水樣的成分較為復(fù)雜，且親和力差距數(shù)值較大，則需要分別進(jìn)行多次檢驗(yàn)，以便得出較為精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。

結(jié)束語(yǔ)

總之結(jié)合以上分析，分析了離子色譜技術(shù)的應(yīng)用策略，為了不斷提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)水平，要重視引入更加完善的技術(shù)措施，重視結(jié)合實(shí)際，不斷制定更加完善的監(jiān)測(cè)策略，從而才能保證水環(huán)境管理效率。