离子色谱法测定大气降水中阴离子

曲宁

摘 要：降水中的化学成份主要有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+等阳离子和SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-等阴离子。当污染空气的SO2、NOX溶解于降水中生成硫酸、硝酸时，其pH值如果低于5.6称为酸沉降，又叫酸雨。由于酸雨对所覆盖的区域会产生严重的破坏作用，加强对降水中Cl-、NO3-、SO42-等阴离子的监测分析显得尤为重要。测定降水中阴离子的国家标准方法有浊度法和分光光度法等，而离子色谱法能同时测定多种阴离子，基于此，本文主要对离子色谱法测定大气降水中阴离子进行分析探讨。

关键词：离子色谱法；测定大气降水；阴离子

1、前言

离子的分析方法较多，如用于阳离子的色谱法，原子吸收法。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，测定其它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离子。

2、实验部分

2.1、样品采集及预处理

根据国家标准HJ/T165-2004《酸沉降监测技术规范》的规定，分别抚顺地区设置三个采样点，本论文选取有代表性的两个点位对2017全年9次有效降水进行分析。

2.2、本实验选用的过滤介质是孔径为0.45μm的微孔滤膜。该滤膜具有过滤速度快、吸附少、孔隙率高等特点，并且不与样品中的化学成分发生吸附和交换，可以很好地满足过滤样品的要求。样品经过滤后，待测。

2.3、测定方法

仪器：ICS-3000离子色谱仪

取适量含有F-，Cl-，SO42-、N03一4种阴离子的标准混合溶液，进行离子色谱分析测试。图1是各组分的色谱分离情况。从图中可以看出，4种离子的出峰顺序是F-，Cl-，SO42-和N03-，各阴离子组分分离情况较好，并且在10min内可以完成分析测定，分析速度快。

2.4、标准曲线绘制

使用国家环境保护总局标准样品研究所配制的标准溶液，配制F-，C1-，N03-和SO42-离子的标准混合液。把标准混合液按照浓度从低到高的顺序进行离子色谱分析。以保留时间定性、峰面积定量绘制各阴离子的标准曲线。每次测定降水时需重新配制标准曲线并且重新测定，以保证分析的准确性。

3、离子浓度变化特征

3.1、选取有代表性的农村地区（营盘）和工业区（东洲）选取每月第一次降水做分析（X轴为降水月份，Y轴为降水浓度）

如图得出以下结论：

两处采样点的F-质量浓度在0.05-0.8mg/L之间变化。对降水数据进行分析可知，抚顺地区氟化物污染较轻，季节性变化较小。东洲区点位采集的F-浓度普遍高于营盘地区，主要原因是东洲地区工业较多，工业生产产生的氟化物污染较多，而营盘地区靠近水库，污染物排放相对较少。

3.2、Cl-浓度变化特征

分析全年营盘、东洲、新华三个点位的Cl-浓度可知：1、营盘Cl-浓度低于其他两个点位，说明营盘点位受污染较小。2、2月份降雪三個点位Cl-浓度均有所升高且所以考虑有污染物污染降雪采样器。3、7月份雨季期间三个点位Cl-浓度均有所下降，考虑到是由于雨季降水量大所致。

3.3、SO42-浓度变化特征

抚顺市两个采样点大气降水中SO42-质量浓度变化范围为2.0-30.0 mg/L，抚顺在工业和日常生活中煤炭燃烧被广泛使用，煤烟型特征是大气污染的典型特征。尤其供暖期，燃煤的总量大幅增加使得，空气中的SO2经雨雪洗脱起化学反应后形成SO42-进入降水，这也是降水中SO42-离子浓度较大的主要原因。

3.4、N03浓度变化特征

抚顺大气降水中N03-质量浓度在1.0-4.0 mg/L之间，近年机动车保有量持续上升，工业生产排放和机动车尾气排放的氮氧化物量逐年上升，对降水中的N0浓度有一定影响。

4、结语

采用离子色谱法对抚顺大气降水中的氟离子、氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子同时进行测定，实验结果显示该方法具有方便、快速、稳定和结果准确、可靠等特点。同时，分别对降水中的4种阴离子浓度特征进行考察，发现抚顺市在冬季采暖期降水中质量浓度较大的是硝酸根离子和硫酸根离子，在今后的大气污染防治工作中，要特别加强供暖期燃煤锅炉的管理和综合治理，从而降低NO和SO2等污染物的排放。

参考文献

[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

（作者单位：抚顺市环境监测中心站）