离子色谱法同时测定纯化水和饮用水中亚硝酸盐和硝酸盐

左家信 冯家力

(湖南省疾病预防控制中心理化检验科， 长沙 410008)

硝酸盐和亚硝酸盐不是人体所必需的营养物质，摄入量过多，会对人体健康产生危害，进入体内的硝酸盐一部分通过肾脏排出体外，一部分在体内转化成亚硝酸盐[1，2]。而亚硝酸盐对人体的危害主要有两个方面， 一是亚硝酸盐本身的毒性， 它能够把血液中携带氧气的低价铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白， 使血液失去携带氧气的功能，导致高铁血红蛋白症[3]，从而使人出现缺氧中毒症状， 严重时还会因呼吸衰竭而危及生命[4，5]；二是它的致癌、致畸作用[6，7]。

目前，国内外测定硝酸盐和亚硝酸盐的方法很多，主要有3大类，分别为光谱法、色谱法和电化学法。离子色谱法同时测定水中的硝酸盐和亚硝酸盐的研究较多，但是同时测定多种饮用水中的硝酸盐和亚硝酸盐并不多。其中，段淑娥[8]等同时测定了农夫山泉中的硝酸盐和亚硝酸盐，该方法测定样品单一，同时检出限不够低；而林玉娜[9]等只测定了瓶(桶)装水中痕量亚硝酸盐，没有测定硝酸盐，样本种类也不多。肖海燕[10]侧重于自来水与直饮水烧开与否对于硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响，样本种类只有两种。2020版中国药典[11]中，纯化水中的硝酸盐和亚硝酸盐分别测定，步骤繁琐，且使用有一定毒性的试剂。GB/T 5750-2006[12]中硝酸盐和亚硝酸盐也不能同时测定。

本实验采用离子色谱法对同时测定水样中的硝酸盐和亚硝酸盐进行了研究，大大提高了检测灵敏度，使得纯化水中低限量的亚硝酸盐和硝酸盐能够准确定量并同时测定，并对纯化水、包装饮用水、井水和自来水4种水样进行了测定，扩大了样本类型的检测范围，方便快捷，应用范围广，效果较好。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

离子色谱仪(MIC型，配置电导检测器)。

亚硝酸盐标准物质(100 mg/L)；硝酸盐标准物质(1000 mg/L；)。其余试剂均为分析纯及以上等级试剂；试验用水为超纯水。

1.2 色谱条件

色谱柱：METROSEP A SUPP 5-250(6.1006.530，250 mm×4 mm)；柱温：室温；淋洗液：3.2 mmol/L Na2CO3和1.0 mmol/L NaHCO3，使用前经0.22 μm微孔滤膜过滤； 流速0.7 mL/min；进样量100 μL；电导检测器，50 mmol/L 的硫酸溶液作为抑制器再生液。

1.3 溶液的配制

1.3.1标准溶液的配制

取亚硝酸盐和硝酸盐标准溶液，用水逐级稀释，得到一系列浓度的标准溶液，其中，亚硝酸盐溶液浓度分别为0.05 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L，硝酸盐溶液浓度分别为0.01 mg/L、0.05 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.0 mg/L。

1.3.2样品溶液的配制

取纯化水、某品牌矿泉水、自来水、井水，过0.22 μm微孔滤膜，直接进样。

1.4 专属性实验

分别取对照品溶液、供试品溶液在1.2色谱条件下分别进样100 μL，记录色谱图，见图1，结果显示，亚硝酸盐和硝酸盐的保留时间分别为11.03 min，15.38 min，相邻色谱峰分离度约为9和12，理论塔板数不低于9 000，拖尾因子均小于1.1，相对标准偏差均小于0.1%。

图1 亚硝酸盐和硝酸盐的标准图谱及样品图

1.5 标准曲线

取不同浓度的对照品溶液各100 μL注入离子色谱仪，记录峰面积。以浓度(x， mg/L) 为横坐标，峰面积(y)为纵坐标，绘制标准曲线，得到亚硝酸盐回归方程为y=1516.8x-56.655，r=0.9995，结果表明亚硝酸盐在浓度为0.05 mg/L～2.0 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系，可以用于测定亚硝酸盐的含量；得到硝酸盐回归方程为y=1592.7x-18.358，r=0.9993，结果表明硝酸盐在浓度为0.01 mg/L～1.0 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系，可以用于测定硝酸盐的含量。

1.6 定量限和检测限

1.7 精密度试验

将0.50 mg/L亚硝酸盐和硝酸盐标准溶液分别重复进样6次，两者相对标准偏差(RSD)均小于1.0%，说明该方法进样精密度良好。

照“1.3 溶液配制”中的标准溶液和样品溶液的配制方法，精密量取100 μl井水注入离子色谱仪，由两个不同试验人员分别在两个不同时间测定样品，结果：甲未检出亚硝酸盐，测得硝酸盐平均含量为1.06 mg/L，RSD为0.6%；乙未检出亚硝酸盐，测得硝酸盐平均含量为1.05 mg/L，RSD为0.5%。

1.8 重复性试验

照“1.3 溶液配制”中的方法，平行配制6份样品溶液，精密量取100 μL井水注入离子色谱仪，分别测定，均未检出亚硝酸盐，测得硝酸盐平均含量为1.06 mg/L，RSD为0.6%。

1.9 回收率试验

按照实验色谱条件，分别对纯化水、某品牌矿泉水、自来水、井水各成分进行回收率测定，结果如表1所示。结果表明平均回收率(R)在95.44%～98.67%，表明该方法准确度良好。

表1 纯化水和饮用水中亚硝酸盐和硝酸盐的回收率

1.10 实际样品的测定

按照“1.3 溶液的配制”中的配制方法配制标准溶液和样品溶液，精密量取100 μL 注入离子色谱仪，记录色谱图，通过绘制的标准曲线并计算出纯化水、某品牌矿泉水、自来水、井水中亚硝酸盐和硝酸盐的含量，结果见表2。

表2 纯化水和饮用水的测定结果 mg/L

2 结论

通过MIC型离子色谱仪可以对纯化水、某品牌矿泉水、自来水、井水中的亚硝酸盐和硝酸盐进行分离和准确测定，具有操作简便，检出限低，精密度好，回收率高等特点，特别是适用样本类型较多，能够同时测定4种样本，包括纯化水、矿泉水、自来水和井水，便于推广应用，适应范围广，适用于制药行业纯化水的检测和饮用水行业的检测。