离子色谱法测定饮用水中痕量溴酸盐

方敏 陈静 陈艳

(上海市自来水市北有限公司水质中心，上海 200086) (浙江省环境保护科学设计研究院， 杭州 310007)

溴酸盐是公共饮用水体系经臭氧消毒产生的一类无机消毒副产物。研究表明， 当人们终生饮用含有5 μg/L溴酸盐的水时，致癌率为10-4；饮用含0.5 μg/L溴酸盐的水时，致癌率为10-5。溴酸盐已被国际癌症研究机构定为2B级的潜在致癌物。因此对饮用水中痕量溴酸盐进行检测非常重要[1-3]。

饮用水中溴酸盐的测定方法主要为离子色谱法，包括直接进样离子色谱法、柱后衍生法及离子色谱-质谱联用技术。柱后衍生法的灵敏度高，但操作麻烦，衍生条件较难控制；色质联用技术具有较高灵敏度，但设备昂贵；直接进样离子色谱法灵敏度较低，受样品基体影响较大；大体积进样-离子色谱法具有较高的灵敏度，同时高柱容量的IonPac AS19色谱柱使样品基体干扰降低。笔者采用大体积进样-高柱容量色谱柱离子色谱法对自来水中溴酸盐进行了测定，以此调查了上海市自来水厂深度处理出厂水中消毒副产物溴酸盐的污染现状。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪：Dionex ICS-1000型，配RFC-30淋洗液发生系统，Chromeleon工作站，IonPac AG19保护柱，IonPac AS19分离柱，ASRS-300阴离子抑制器，0.22 μm滤膜过滤头，美国戴安公司；

溴酸根标准溶液：GBW 3540，浓度为1 000 mg/L，中国计量科学研究院;

实验用水为二次去离子水(电阻率18.2 MΩ·cm)。

1.2 色谱条件

色谱柱：IonPac AG19保护柱(50 mm×4 mm)，IonPac AS19分离柱(250 mm×4 mm)；淋洗液：KOH溶液梯度淋洗(淋洗程序见表1)，流速为1.0mL/min；ASRS-300型阴离子抑制器，电化学自再生抑制模式，抑制电流为120 mA；进样体积: 200 μL；柱温:30 ℃；外标法定量。

1.3 样品处理

采集样品时均使用干净的聚四氟乙烯容器，样品采集后应立即进行分析。若不能及时测定，应置于冰箱内于4℃下保存。样品经0.22 μm滤膜，直接进样分析，梯度淋洗条件列于表1。

表1 梯度淋洗条件

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

上海市自来水中氯离子含量比较高，选择OH-选择性强的烷醇季铵基的高容量阴离子交换分离柱(IonPac AS19色谱柱)，有效地将溴酸盐与高浓度氯离子进行分离。

2.2 离子淋洗条件的优化

ICS-1000为等度泵系统，不能做梯度淋洗，因此选用RFC-30淋洗液发生器配套ICS-1000使用，在线产生KOH作为淋洗液，达到等度泵实现梯度淋洗的目的。图1为10 ng/mL溴酸盐标准溶液的色谱图。

2.3 标准工作曲线及线性范围

量取适量溴酸根标准溶液，配制成2.0、5.0、10.0、15.0、20.0、30.0、50.0 ng/mL的系列标准工作溶液，依次进样，以峰面积为纵坐标(Y)，标准溶液质量浓度为横坐标(X)绘制标准工作曲线，得线性回归方程为Y=0.626 5X-0.000 2，相关系数为0.999 9。

图1 溴酸盐标准溶液色谱图

2.4 重现性

2.5 方法检出限

2.6 样品测定与回收试验

3 结语

建立的离子色谱法测定饮用水中痕量溴酸盐的方法，简便、快捷，灵敏度高，准确度高，受其它因素干扰小。利用该方法考查了上海市自来水厂深度处理出厂水中消毒副产物溴酸盐的含量，未有溴酸盐检出。

表2 样品测定及加标回收试验结果 (n=6)

注：ND为未检出。

图2 饮用水样品色谱图

[1] 刘勇建,刘京生,牟世芬.直接进样-离子色谱法测定饮用水中痕量溴酸盐[J].环境化学,2003,22(6):615-618..

[2] 刘勇建,牟世芬,林爱武.北京市饮用水中溴酸盐、卤代乙酸及高氯酸盐研究[J].环境化学,2004,25(2):51-55.

[3] 牟世芬, 刘克纳, 丁晓静. 离子色谱方法及应用[M]. 2版. 北京: 化学工业出版社, 2005：229-234.