离子色谱法测定大气降水中阴、阳离子的研究

刘晓蓉

（重庆市江津区环境监测分中心重庆402260）

离子色谱法测定大气降水中阴、阳离子的研究

刘晓蓉

（重庆市江津区环境监测分中心重庆402260）

大气降水中的主要水溶性离子有阳离子Mg2+、Ca2+、K+、Na+、NH4+，阴离子F-、Cl-、SO42-、NO3-，不同地区大气降水中的阴、阳离子浓度有所差异，测定分析大气降水中的离子组分对了解该地区的空气污染情况和环境生态状况具有重要作用，由此可以了解该地区的工业发展、城市建设、能源消耗等人为活动对环境污染的影响程度。离子色谱法具有选择性好、快速灵敏、同时测定多组分的优点，对大气降水中阴、阳离子的分离测定更具有适应性，为此本文将就离子色谱法测定大气降水中阴、阳离子的问题展开研究。

离子色谱法；大气降水；阴离子；阳离子

离子的分析方法较多，如用于阳离子的色谱法、毛细管电泳、原子吸收分光光度计法、离子选择电极法、酶动力学法、核磁共振FAAS法等，用于阴离子分析的容量分析法、光度分析法和重量分析法等，但这些方法在实现多种离子的同时分析上都具有潜在缺陷（如原子吸收分光光度计法每次只能测定一个元素，测定其他元素需要更换相应的空心阴极灯，方法比较复杂且成本较高），为此近年来越来越多的研究者使用离子色谱法来同时测定大气降水中的阴、阳离子。

1　样品的处理与分析

1.1样品的处理

降水对大气具有冲刷作用，因此采集到的大气降水中含有灰尘、微生物和颗粒物，这些颗粒中的Mg2+、Ca2+等离子的溶解作用会影响大气降水中阴、阳离子的测定结果。为此，样品应在大气降水结束后1h内采集，采集的样品用0.45μm微孔有机滤膜过滤，将过滤后的样品放入干净的50mL聚乙烯塑料瓶中，然后于冰箱中4℃保存（处理后的样品需要在一个月内完成离子组分的分析）。

1.2样品的分析

降水中的阴、阳离子使用美国戴安公司生产的ICS-1000睿智型离子色谱进行分析，色谱仪由分离柱（阳离子IonPacRSCS-1，阴离子IonPacRAS9-HC）、保护柱（阳离子IonPacRSCG-1，阴离子IonPacRAG9-HC）、MMSIII型抑制器和电导检测器组成。

1.2.1阳离子的分析

1.2.2阴离子的分析

1.3平均离子浓度的计算

为了消除降雨量和不同电荷对离子浓度的影响，所有离子浓度的单位应由mg/L换算为ueq/L，大气降水离子平均浓度采用雨量加权均值方法计算，即：

上式中，Ci为第i种离子的浓度；ei为第i种离子所带的电荷；Mi为第i种离子的摩尔质量；C¯i为第i种离子的雨量加权平均浓度ueq/L；Cij为第j次降水中第i种离子的浓度（ueq/L）；Qj为第j次降水的降水量（mm）。

2　结果与讨论

2.1质量保证与质量控制（QA/QC)

采样过程中的质量保证和质量控制是确保样品分析结果准确可靠的重要前提，为此在样品采集过程中采取了如下措施：（1）随时关注天气预报，在可能降雨前打开采样器，用去离子水清洗采样桶表面的灰尘（随着工业化进程的不断加快，我国很多地区的颗粒物污染日益严重，即使在采样器盖板关闭的情况下也无法有效保持采样桶表面干净，因此需要用去离子水进行清洗）。（2）采样和储存样品的聚乙烯瓶，需要用自来水和Millipore18.2MΩ去离子水依次清洗3～5遍，然后放入通风橱晾干备用。（3）进行空白试验，没有降水时，用去离子水模拟降水采样，并测定空白样品的离子浓度，如样品离子浓度显著高于去离子水，则需重复清洗采样器。（4）降雨结束后1h内把样品取回实验室进行预处理，然后密封冷藏保存。

2.2江津骆莱山10月酸雨监测

表1　江津骆莱山10月酸雨中阴、阳离子的浓度单位：mg/L

3　结语

随着环境科学研究的逐渐深入，环境样品的分析测试内容不断的增加，同时对环境监测分析技术的要求也就越来越高。由于大气降水中的离子种类繁多，常用的化学分析方法很难快速、准确的得出结果，因此需要建立快速、准确、灵敏度高的分析监测技术——离子色谱法（IC）。

现阶段，针对离子色谱的分析方法虽然有了一定的发展，但国内外运用离子色谱法同时快速测定大气降水中阴、阳离子的文献还很少。本实验对大气降水中的5种阳离子、4种阴离子在一定时间内分别进行了测定，以探讨最佳的分离方法，并为进一步研究大气降水中水溶性离子的特征、来源和传输奠定了基础。

[1]杨怀金,杨德容,杨松,等．离子色谱法同时测定大气降水中的5种阴离子[J]．化学分析计量,2014,23(1).

[2]尹燕敏,沈颖青,朱月芳,孙欣阳,秦宏兵.双通道毛细管离子色谱法同时测定降水中阴、阳离子[J].化学分析计量,2014(S1).

[3]韦进进,刘维明.梯度洗脱离子色谱法同时测定降水中9种有机及无机阴离子环境科学导刊,2013,32(4).