普通饮用水中阴离子及细菌含量与存放时间关系研究

毛一博 毛瑀中

摘 要：采用离子色谱法及细菌培养法对市售桶装饮用水在不同存放时间下主要阴离子NO2-、SO42-、Cl-及细菌的含量变化进行了测定研究，比较了新鲜开水中NO2-、SO42-、Cl-及細菌的含量。实验结果表明，长期饮用开封后放置一周的桶装饮用水会增加人体对NO2-、SO42-及细菌的摄入量，导致由饮水引起的健康隐患。在实验过程中发现，运用普通方法测试，由于高浓度的Cl-的存在使得微量NO2-、SO42-分析检测结果受到影响，因此本实验采用电导检测器检测NO2-、SO42-及Cl-。方法简单实用，尤其对多种阴阳离子的同时检测非常有效。

关键词：离子色谱；饮用水；细菌；NO2-；SO42-；Cl-

一、前言

随着人们生活水平的不断提高，市售桶装饮用水在质量上存在较大的差别，尤其是亚硝酸盐、硫酸盐、氯等有害物质的含量控制，国家尚未制定相关标准，仅对细菌含量桶装饮用水规定不能超过20个/毫升。有资料显示，目前状态下的饮用水对人体健康的影响会导致某些疾病与不适。

本实验对市售桶装水开封后存储时间与NO2-、SO42-、Cl-及细菌含量进行了分析检测，建立了较好的分析方法，得到了比较准确的实验数据，供大家参考，选择更健康的饮用水。

二、实验与方法

（一）三种阴离子的测试

1.仪器

美国DIONEX ICS-1500IC型离子色谱仪，电导检测器（DS6，24 mA），超声波清洗器（SB-4200DTP），超纯水器（HEAL FORCE），四元梯度泵，色谱工作站（CHAROMELEON 变色龙软件），10 μl定量管，自再生膜阴离子抑制器，分析柱（IonPac AS14 4*250mm）。

2.材料

市售桶装纯净水，新鲜白开水自制。

3.实验方法——色谱方法

将3.5 mol/L的Na2CO3和1.0 mol/L的NaHCO3混合溶液经超声脱气后氮气保护做淋洗液流速1.0ml/min，使用AS14为分析柱，使用电导检测器与紫外检测器相串联的方法，进样定量管为10 μl。

实验数据采集处理为Dionex色谱工作站CHAROMELEON变色龙软件，实验操作均在室温下进行，并由专业老师指导完成。

（二）细菌测试

1.仪器。烧杯（500 mL、50 mL）、三角烧瓶（250 mL）、量筒、玻璃棒、漏斗、酒精灯、培养皿、牛皮纸、沙绳、托盘天平、灭菌锅、酸度计、超净工作台。

2.试剂。牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、琼脂、氢氧化钠、盐酸。

3.实验方法。利用微生物培养技术检测水中细菌数量。

三、实验步骤

（一）阴离子测试

将市售桶装纯净水开封后每天早晨09：00取样测试50 mL，加入1 mL淋洗液摇匀，测试样品通过45 μm滤膜过滤，每个样品平行测试三次，取平均结果进行计算。经过7天测试得出NO2-、SO42-、Cl-变化趋势并绘制图表。

（二）细菌测试

1.灭菌。将实验器具置于灭菌锅中，在1.05 kg/cm2、121℃下灭菌15～30min。

2.制作牛肉膏蛋白胨培养基。（1）根据培养基配方称取各种原料成分，加入500 mL烧杯中，用少量自来水溶解定容至200 mL，用酒精灯加热至沸腾后加入琼脂2 g至完全熔化并调节pH值至7.2～7.4。（2）将完全融化的上述培养基趁热倒入250 mL的三角烧瓶中，用两层牛皮纸扎紧瓶口后置于灭苗锅中，在1.05 kg/cm2、121℃下灭菌15～30min。与此同时，还需将洗净干燥的培养皿若干套用牛皮纸包扎后一起灭菌。（3）待灭菌后的培养基冷却至50℃时，在启动的超净工作台上打开三角烧瓶的包纸，并用酒精灯火焰灼烧瓶口，将培养基分别倒入灭过菌的培养皿中备用。

3.接种水样。（1）将菌种和接种用具置于启动的超净工作台上5～10min。（2）点燃酒精灯，灼烧移液管，用移液管分别取各种水样1 mL，接至液体培养基中。

4.培养。倒置培养皿，于37℃下培养24h后观察和比较各种细菌菌落的形态。

四、结果讨论

（一）数据分析

图1为含有NO2-、SO42-、Cl-等离子标准溶液的离子色谱图，其中1、2、3分别为Cl-、NO2-、SO42-保留峰及出分时间。图2为实际样品离子色谱图。图3为NO2-、SO42-、Cl-离子随时间变化趋势。由图3表明：市售桶装纯净水中这三种阴离子均符合目前行业对饮用水的控制标准，但在开封以后的时间内其中SO42-、NO2-有增加趋势，尤其是NO2-在测试的最后两天增加趋势明显。而每天测试的新鲜开水中这三种阴离子含量均为1.36 mg/L（NO2-）、15.3 mg/L（SO42-）、14.6（Cl-）。

白开水和桶装饮用水中细菌含量比较，白开水沸腾后24h未检测到细菌，而桶装水刚开封24h为34个/毫升，开封1月则为476个/毫升，其细菌指标远高于国家规定标准20个/毫升。

（二）线性范围及回收率

NO2-、SO42-、Cl-三种离子标准曲线的相关系数均在0.991以上；对七组实际样品的回收率分别进行测试计算，分别为100.2%、100.4%，97.6%、98.3%、99.7%、97.05%、100.1%。

五、结论

本文初步探讨了市售桶装饮用水存放时间与NO2-、SO42-、Cl-三种离子及细菌含量的变化情况，并与新鲜开水做了比较，方法简便实用，非常适合对饮用水质量的快速检测。同时实验表明饮用长期存放或过期桶装水并非是一种健康的饮水选择。

编辑 李琴芳