基于离子色谱在水环境监测中应用研究

杨 帅 白淑娟

黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局 河南 三门峡 472000

引言

随着环境科学的发展，水环境监测已经成为了解掌握水环境质量状况的重要手段和必要途径，实验检测分析人员通过使用科学先进、高效便捷的仪器设备获取到精准的数据，再将这些数据经过统计分析，最后就可做出水体质量状况综合评价，以此来判断水体的受污染程度。由于离子色谱技术具有操作简单、检测灵敏度高、快速方便、选择性和重现性好、监测结果准确性高等特点，可同时分析水体中多种离子化合物，使其成为目前水环境监测工作中运用最广泛的技术之一，在水质污染检测中发挥了关键作用。目前离子色谱技术已广泛使用于自然土壤检测、大气环境检测、水环境检测工作中。

1 离子色谱技术简述

离子色谱法，是一种利用色谱技术测定离子型物质的方法，是高效液相色谱法的一种。离子色谱分类，根据分离机理可分为离子交换色谱(IC)、离子对色谱 (MPIC)和离子排斥色谱(IEC)。目前，中心引进的ICS―1100离子色谱系统，属于水环境监测中最常用的离子交换色谱法，是离子色谱最常规的分离检测方法。

2 离子色谱法基本原理

2.1 离子色谱法基本原理 离子色谱法测定水体中无机阴、阳离子是利用离子交换原理进行分离，由抑制器扣除淋洗液背景电导，然后利用电导检测器进行测定。根据各阴、阳离子混合标准溶液中不同离子出峰的保留时间、峰高和峰面积进行定性和定量测定各阴、阳离子的方法。

2.2 样品测定 分析已知组分浓度的标准样品溶液，由数据处理系统生成校正曲线，再分析经过前处理的样品溶液，数据处理系统将其结果与先前生成的校正曲线进行比较，完成定性和定量的计算，最后得到样品结果。

3 在水环境检测中利用离子色谱技术的主要优势

相对于其他水环境检测技术而言，离子色谱检测技术的检测质量和效果更佳，离子色谱法相对于以往的分析方法，在阴阳离子的分析检测方面具有更大的优势。要分析水中阳离子时，例如测定钾、钠项目，传统方法采用原子吸收分光光度法，仪器在检测时一次只能分析一个元素，用时较长、检测效率低；要分析水中阴离子时，例如测定硫酸盐、氯化物项目，传统方法采用的是手工滴定法，分析时间长、准确度低。而离子色谱技术在操作过程、检测效率和分析时长等方面均显著优于传统检测方法。在饮用水、高纯水和水文地层检测方面采用离子色谱法，能同时对十三种常见阴、阳离子F―、Cl―、Br―、S042―、Mg2+、Ca2+、Na+、NH4+和K+等元素快速分析。用离子色谱法分析F―、Cl―、S042―、N02―、N03―、P043―、Br―这7种阴离子的分析时间仅用15 min即可完成，发展到目前采用梯度淋洗，一次进样在30min内可分离出36种阴离子，成为目前测定饮用水中阴离子的最佳检测方法。

4 离子色谱技术在水环境监测中的具体应用

4.1 离子色谱技术对水环境监测中的应用 离子色谱技术广泛应用于不同的行业，如环境，食品，卫生，石油、化工等，其操作简便、灵敏度高等特点使得离子色谱技术受到各个行业的青睐。在水环境检测中采用离子色谱法测定无机阴、阳离子，过去往往采用传统的手工方法，检测时间长、准确度低，而把离子色谱技术应用于无机阴离子和阳离子的检测之中，不仅可以大大缩短检测时间、减轻分析人员劳动强度，还可提高检测准确性、扩大检测范围和提升监测效率。离子色谱技术还可以应用于有机酸和有机碱的检测分析之中。

4.2 离子色谱技术对水环境监测中复杂样品的检测 在开展水环境质量监测中，经常会遇到各种干扰离子干扰最终测定结果的情况，给分析监测工作带来巨大难度。传统手工法遇到干扰离子影响测定时，需要先进行去除干扰离子的预处理工作，再进行测定；而采用离子色谱法测定样品时，可采用0.45μm的滤膜对水质样品进行过滤处理即可进行样品分析，不用除干扰离子，仪器对数据自动采集和保存，自动数据处理，只需提取所需项目对应的数据结果即可。

5 离子色谱技术在水环境检测中的注意问题

影响检测器测定电导的因素主要为电导池温度和水体离子浓度。温度对电导的影响。离子的流动性和电导受温度的影响很大，首先，要严格把控离子检测的温度。因为离子色谱技术的检测准确性非常容易受到温度变化的影响，如果实际检测温度变化较大，不仅会严重影响检测结果的准确性，还可能会造成其他的一些问题。检测器温度每升高1℃时，水溶液的电导将增加2% 。因此，仪器操作人员要确保流动相温度的恒定，首先要对仪器增加专属配件柱温箱，以此来保证检测时的温度控制，其次，也可以将所测量的电导值修正至25℃温度状态下的测量值。最后，在仪器检测前将水样品经专用水样过滤塞过滤后使用，以避免水样中颗粒物质造成管道的堵塞。待测物含量高时要稀释水样，进而确保样品的浓度不会超过工作曲线的最高点。

结束语

综上所述，目前我国水环境污染形式日益严峻，急需高水平的水环境检测技术，离子色谱技术在水环境检测中表现出良好的处理效果，凭借自身科学高效、方便快捷、操作简便等优势，以及选择性好、灵敏度高等特点，可以同时对多种离子化合物进行分析，同时也能够实现良好的稳定性，是当前水环境监测中表现最为理想的技术之一，具有良好的应用和推广前景。通过离子色谱技术的应用，改善人们生产、生活中的用水质量安全，促进并实现社会用水需求的可持续发展。