離子色譜在城市河道水環境污染監測中的應用

倪萌(長沙市宇馳檢測技術有限公司，湖南 長沙 410000)

0 引言

離子色譜與傳統的離子交換色譜柱色譜具有一定的差別，離子色譜屬于高效液相色譜，其樹脂具有一定的交聯度，交換容量比較低，能夠實現淋出液的在線自動連續電導檢測，在樹上淋洗液時可以使用柱塞泵。離子色譜法能夠很好的對溶液中的離子組分進行分離分析，其中離子交換樹脂屬于固定相，并且分布有帶電荷的基團以及能游動的配位離子。離子交換色譜在加入到樣品之后，能夠在溶液洗脫的作用下與樹脂上的離子發生相應的交換，與此同時能夠發生可逆交換吸附以及解吸，最終能夠很好的實現吸附平衡。

1 離子色譜的應用介紹

隨著科學技術的不斷發展，離子色譜的應用范圍也在逐漸擴大，并且具有很好的發展空間，離子色譜在具體應用過程中有著非常簡便的操作，并且監測結果比較精準。離子色譜檢測是我國可持續發展戰略中的一項重要內容，離子色譜檢測的結果，對我國環境有著非常重要的作用。工業企業在具體發展過程中需要對環境進行監測，在此過程中可以依據污水處理工作，而企業的發展和監測數據的真實有效性有著非常大的聯系。科學合理的環境監測數據，能夠指導企業開展相應的污水處理運行和保養工作。除此之外，企業也可以根據環境監測數據來判斷自身的污水處理是否符合國家的標準。在對水質以及大氣等進行監測時，離子色譜法能夠起到很好的作用和效果，工業企業在對廢水進行監測時，利用離子色譜法能夠很好的保證穩定性和精密度，所以該種方法得到了廣泛應用。

2 環境監測工作中應用離子色譜

目前我國環境監測機構的主要任務是對重視環境監測工作的開展，對企業的污水排放進行科學合理的控制。在對污水

排放環境進行監測時，離子色譜在具體應用過程中具有操作簡便以及速度快的優勢，從而得到了廣泛的應用。

2.1 水環境監測工作中應用離子色譜

在對城市污水進行監測時，如果采用傳統的檢測方法，那么要根據不同的監測指標采取相應的方法，比如在對硫酸鹽進行檢測時，可以使用GB/T 11899—1989《水質 硫酸鹽的測定 重量法》，這種方法在具體應用過程中能夠保證具有一定的準確度，但是在具體操作過程中具有一定的復雜性。在對水中的陰離子以及堿金屬等陽離子進行分析時，可以用離子色譜法。這種方法與傳統的分析方法相比較具有比較簡便的操作，并且不會花費很長的時間。在對城市污水進行監測時，可以采用離子色譜前處理輔助系統，該種系統在具體應用過程中不僅能夠有效去除金屬離子和有機質，并且不會對色譜柱柱效產生很大的影響。因此，在對城市污水進行監測時，該種方法得到了廣泛應用。為了確保檢測結果具有一定的準確度，在具體監測過程中要重視去除有機質。

環境監測工作包含了降水的監測，在對降水進行常規的監測時，可以用離子色譜法，這種方法能夠起到很好的作用和效果。在測定降水監測離子時，科學合理的應用離子色譜儀，也能夠很好的節省檢驗的時間，保證結果的正確。

另外，環境水質分析也是環境監測的一項重要工作。使用離子色譜儀，一般在20～30 min內可以對氟、氯化物、亞硝酸氮、硝酸氮、硫酸鹽等現有項目進行分析和測試。通過標準溶液的準備，選擇適當的濃度，為各項目的混合溶液，然后制定標準曲線，使用標準曲線對環境水質樣品進行定量分析，其精確度可以達到質量管理指標，并且符合環境監測實驗室要求事項。

檢測污染源樣本時，為了防止分離柱受到破壞，樣本分析前要對樣品進行處理，這主要是受到了分離柱的特性影響，進行土壤樣品等固態檢測時，應該通過超聲波、溶液沉淀等提取溶液內的離子，然后進行分析處理。

2.2 大氣環境監測工作中應用離子色譜

大氣中氯化氫含量很低，但垃圾處理廠及其他場所垃圾自發燃燒，使塑料垃圾燃燒，這些地區的氯化氫含量相對較高。濃度過高的氯化氫能夠改變周圍環境，長期暴露在這樣的環境下，對周圍居民的機體健康會產生嚴重的負面影響。傳統的檢測方法是很難探測到氯化氫含量，離子色譜法能夠準確地測量大氣中氯化氫的含量。具體測試方法如下：先提取樣品，參照“空氣與廢氣監測與分析方法”，取兩根大型氣泡吸收管，串聯后分別抽入10 mL吸收液體(2 mmol NaHCO3，1.3 mmol Na2CO3)。在吸水管內的空氣吸入入口處放置微孔濾膜過濾器(孔徑0.30 μm)，按照1 L/min的流量收集60 min的氣體。抽樣后，將吸收液轉移到60 mL聚乙烯瓶，帶到實驗室，用離子色譜進行分析測試。分析條件：陰離子交換柱，流速800 L/min,溫度200 ℃,注入量20μL?；瘜W抑制柱在檢測時能夠發揮很好的作用，所選擇的離子色譜儀高要具有較高的靈敏度和較低的檢出限。同時，機器在分析時只需要淋洗液和再生劑，不需要其他試劑，因此可以減少藥物對環境的污染。用這種方法測試樣品時，可以科學合理的顯示結果。使用離子色譜法在大氣中檢測有毒有害物質如氯化氫等，是一種方便、快捷且目前非常受歡迎的對大氣環境進行監測的方法[1]。

3 對城市河道水環境污染進行檢測時，應用離子色譜

以河水中存在的各種離子的基本特性為基礎，根據檢測標準劃分各項技術的適用界限，選定兩性離子作為交換組，分析包含在城市河流污染水里的有機分子，對技術交換柱進行切換，設計相應的應用步驟[2]。

在獲得城市河流環境的樣品中，將測試的樣品放在液壓泵中，打開閥門使樣品流入，選擇適用檢測技術的水質樣品，以離析分離柱樣品。從分離色譜中提取樣品，控制樣品的流入速度，使用分水中包含的多種離子成分，檢測水質酸度和堿度，使用導電裝置分離廢液。分析城市河流環境的多種復雜構成，并在水質環境污染檢測的基礎上直接寫入數據信息。根據以上設計的離子色譜使用過程，結合城市河川水質現狀，在以下3個方面進行城市河道水質污染檢測和離子色譜應用的分析和探討。

3.1 在對城市河道水的陰陽離子進行劃分時，應用離子色譜

以離子的排斥性為標準，從城市河道環境污染樣品中分離出小分子，改變水中一般無機離子的等價特性，包括負一價氟離子、負一價氯離子、負二價氮氧離子、負四價磷硫離子。濃縮水質，過濾影響離子色譜檢測的重復元素等價元素，最終找出在水質污染環境下最高的陰離子濃度。使用同一濃度的淋洗裝置，根據元素的剃度加熱7 min，并且分離，分離過程中要抑制正離子和負離子的交換[3]。有選擇性的使用離子色譜可取代傳統檢測中使用的其他化學物質，并可將有機酸和無機酸分開，使傳統檢測工作簡單化。此進程中不使用其他檢測設備，能有效控制檢測成本，避免在技術應用過程中出現浪費。使用低濃度鹽酸和DAP做試劑，分離水質中包含的氮氫離子、鉀離子、鈣離子這樣的陽離子，加入離子聚合物，與鹽酸和疏水離子交換，淋洗。將一次進樣檢測法引入相應的分離柱之后，沉淀的負離子依附在分離柱上端，根據離子價從高到低進行排列。15 min后可分離水中的陰離子和陽離子。以離子色譜剃度為基礎的檢測技術已經成熟，可以直接在水環境中進行離子分割。

3.2 水環境污染酸堿性檢測

有機酸是污染水質環境的主要物質之一。為了更好地掌握城市河流水質污染的現狀，分離陰離子和陽離子，在水質樣品中檢測出水質污染的酸度和堿度。首先，要稀釋水質樣品，再取城市河流10 mL稀釋為5%濃度，用化學pH測試用紙對水樣品進行初始pH測試，與此同時，對水質環境進行pH測試。假定pH測試中，測試用紙大于7.0，表示水質中含有堿性物質，如果pH測試用紙的測試值低于7，表示水質中含有腐蝕性酸性物質。其次，獲取一般的酸，如檸檬酸，乳酸，焦油酸等；控制酸的空基，最大限度地利用氣相色譜，利用新的離子團，利用樣品填滿離子團的空隙，形成較強的酸性離子團，提高分離基的選擇，和堿性離子OH-結合，形成氫鍵。分析城市河流水質環境的親水有機酸條件，尋找與測試酸度相一致的堿性離子，在水質中確定游離形態的酸性離子，確認是否是腐蝕性酸性物質。檢查樣品是否與水質有相互排斥的效果，通過各種測試求出結果的平均值，并將得出的平均值與水溶性酸物質進行比較[4]。

4 實驗論證分析

在本實驗的研究對象中隨機選擇特定城市的河流，選擇樣品的pH、溫度、含氧及其他數據，通過實驗中生成的數據得出結論。在城市河道水質環境污染檢測中獲得的檢測結果比較接近實際結果，檢測誤差有效減少。

5 結語

由以上可知，離子色譜儀的應用促進了很多行業的發展，在環境監測工作中也起到了非常重要的作用，該項技術能夠促進我國的可持續發展。