离子色谱在环境监测中的价值与应用

徐彩虹

摘 要：新形势下，全球面临的一项共同性难题，就是环境问题。日渐恶劣的生态环境极大地影响了人们正常的生产和生活。为此，如何加大环境治理力度，已经成为全社会亟待解决的问题。随着科学技术的迅猛发展，人们在环境监测中，最常使用的技术手段就是离子色谱技术，该技术可使环境治理难题得到有效解决。基于此，本研究首先简单介绍了离子色谱法应用原理，并对离子色谱技术在环境监测中的具体应用进行了探讨。希望通过研究，为环境监测工作的有效性提供保障，并为顺利开展环境治理工作夯实基础[1]。

关键词：离子色谱技术;环境监测;原理;价值;应用

中图分类号：O657.7;X830     文献标志码：A   文章编号：1003-5168（2022）10-0124-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.10.028

The Value and Application of Ion Chromatography in Environmental Monitoring

XU Caihong

（Zhenjiang Danyang Ecological Environment Bureau，Zhenjiang 212000，China）

Abstract： Under the new situation， the global face of a common problem is the environmental problem. Increasingly harsh ecological environment， a great impact on people's normal production and life. Therefore， how to strengthen environmental governance has become an urgent issue for the whole society. With the rapid development of science and technology， people in the Environmental Monitoring， the most commonly used technology， is ion chromatography technology， environmental governance problems can be effectively solved. In this study， the application principle of ion chromatography is briefly introduced， and the application of Ion Chromatography in Environmental monitoring is discussed. The purpose of this study is to provide a reliable basis for the effectiveness of the Environmental monitoring and to lay a solid foundation for the successful implementation of environmental governance.

Keywords：Ion Chromatography; environmental monitoring; principle; value; application

0 引言

隨着人们关注到只有保护环境，执行绿色低碳经济发展的要求，才能更好地全面促进我国经济稳定的可持续化发展，更好地解决以往存在的历史遗留问题。环境治理问题在经济发展中显得尤为重要。在全面践行可持续化发展理念的背景下，我国越来越重视环境治理工作。从各个方面来治理排污企业，进而实现污水防治水平全面提升，以便更好地落实可持续化发展理念[1]。目前，从整体的水污染治理情况来看，依然存在较大程度的不足，这就应促进环境监测及污染治理水平全面提升，通过有效高质量的综合治理，构建良好的生态环境，促进社会和谐稳定发展。随着科技的不断发展和进步，对环境监测也有更加严格的标准和要求。在环境监测的过程中，运用离子色谱技术不单能够分离环境中的有机物质，还能监测环境中的无机物，同时能够高效监测和分离无机物的阴离子。由此可见，离子色谱技术作为一种最佳的监测方式，能够监测大气、土壤和水质。其主要优势在于简单的操作方式、较快的测试速度、灵敏的监测反应，易于观察，并且具有较高的分析能力，能取得比较准确的环境监测结果，使环境监测和治理能力有效提高。基于离子色谱技术的优势，其在今后会有更加广泛的应用范围，因此需要加大研究力度，真正发挥其使用效能[2]。

1 离子色谱法简介

1.1 概述

目前，离子色谱分析法作为一种行之有效的分析技术，集有机阴离子、阳离子一体化。而这样的转变，也形成了更加商业化和综合化的离子色谱法。液相色谱技术，是离子色谱法发展及其相关应用的基础，但离子色谱技术的优越性又远高于液相色谱技术[3]。离子色谱法基本原理是通过交换离子，实现离子的分离，最后再使用监测仪进行监测。

1.2 工作原理

在液相色谱技术中，离子色谱法是重要的组成部分，用以监测离子性物质，是这一技术的核心内容。在具体应用过程中，首先需要在分离柱上分离混合离子，再与监测到离子的具体特性相结合进行划分，然后再利用监测器二次监测这些离子。光学监测器作为主要仪器，主要用来监测一些氨基酸和重金属。离子色谱技术往往有着更加便捷的应用，并且能获得更加精准的数据。由于传统的环境监测技术缺乏准确性，因此离子色谱技术的应用非常广泛。相较于其他物质的分离技术，应用离子光谱法具备一定的现实意义和明显的优势，是传统方式所不具备的，通过该技术的运用，还能够监测维生素和糖类、氨基酸等。

2 离子色谱在环境监测中的价值

随着社会经济不断发展，诸多企业以及个人为了进一步提高经济收入，以牺牲环境资源为代价，致使环境资源遭到破坏。但环境资源在人们生活中具有较为重要的作用，因而必须高度重视环境资源的保护。所谓的环境监测质量保障，指的是在环境质量监测的过程中加强质量管理，充分保障监测结果的准确性。而环境监测质量控制指的是通过相应的配套措施，保障各项监测环节的工作质量提升[4]。在质量保证以及质量控制的过程中形成质量管理体系，相互联系、相互作用，形成有机整体，并具有自我监督和持续改进的功能，实现监测结果的科学准确。环境监测质量控制属于环境监测质量保障的重要组成部分，主要包括实验室内的质量控制以及实验室间的质量控制。在实际环境监测工作过程中，所有程序均包含质量控制。运用离子色谱技术，对环境资源进行监控，采取适当的方法与措施进行治理。同时还应进一步加强对环境的管理与改善，确保环境调查工作得到充分开展，对环境资源的利用产生更为全面的认知。此外针对当前质量控制现状，运用离子色谱技术，采取适当措施，减少生产、生活对环境产生的负面影响。当前环境监测质量难度较高，主要是由于取样过程的难度不断增加，且涉及其他层面的工作，在此情况下，为了进一步提升监测工作的准确性以及可靠性，需要有效运用离子色谱技术，不断加强对环境监测的保障[5]。

3 离子色谱法在环境监测中的应用

3.1 水质监测

目前人们所关注的焦点问题就是水环境修复和污水治理工作。而保护水环境，是构建良好生态环境的关键。过去水质监测主要是结合不同类型的水资源，运用相对应的监测技术。往往会消耗大量的精力和时间，同时操作过程也相对烦琐，对顺利开展水环境治理工作造成了一定程度的阻碍。水质监测主要包括两个方面的内容[6]。

一是地表水环境的监测。首先应结合实际条件来综合调查常规水因子，进而全面开展相应的水环境质量分析工作;其次落实调查污染因子，能较为全方位找出某一范围内的污染问题，以便判断是否存在水体污染的情况。在开展水环境取样的实践中，应明确考虑到周边相应的影响因素，在环境工况因素中，应尽量选择水流较小、天气晴朗、风速平静等情况。为避免单一一次的调查可能存在不准确的情况，应落实满足于不同级别、不同时期的多次调查工作，方可得出具体有效的平均值。

二是地下水环境的监测。在具体的地下水施工实践中，应明确保障落实地下水质的情况。一般来说，主要是选择本区域中最具有代表性的水井来进行采样检测工作，但这样的方式也不能适用于所有的情况。如难以寻找到合适的水井，可以选择具有代表性一定数量的水井，进行综合化的监测工作。具体的监测环节，要按照规范标准要求，落实具体水的酸碱性、铁、氟化物、硫酸盐等方面的检测，还应明确了解水井区域中的具体水文特征情况。

离子色谱法对过去监测技术的局限性有很大程度的弥补，使环境监测过程得到进一步的精简，同时还能获得更加精准的监测数据。通过有效匹配和对比不同水质样品的各种阴、阳离子，可使人力、物力资源得到有效节约，还能实现环境监测工作效率的不断提高。使用离子色谱技术实时监测降水状况，能够在极短的时间内获得降水以后的环境质量数据，由此提供可靠的数据支持，使环境治理工作更加有效。另外，离子色谱技术的运用，还能简单地稀释和过滤水质样品，并对多种成分进行分析，整个过程简单易行。

利用离子色谱法，对水质环境的监测主要依据分为三个部分：采样质量控制、实验室质量控制以及监测质量控制。上述三部分贯穿水质环境监测内容全过程，各部分是相对独立的工作，各个环节又相互影响，如若某一环节出错，则可能导致后续的环节或是结果产生误差。三部分在水质环境监测工作应用发展的过程中逐渐形成有机的统一的整体，使得水质环境监测过程更为完善。进行水质采样前对采样环境进行勘察，优化采样布点，尽可能选择最佳的采样地点，保障水质样品具有一定代表性。确定监测项目以及监测频率的过程中，需要充分结合实际水环境，并妥善保管采集到的样品，为水质样品添加保护剂确保其保存效果良好。此外应保障待测组分的变化尽可能地降到最低，从而降低装运水质样品以及分析水质样品的过程中出现的差错。水样采集完毕后，需要填写采集记录，并在交接转移过程中填写交接记录，确保流程合规。

3.2 土壤环境监测

首先要取样，然后将样本中的离子利用超声波或者溶液进取的方式进行提取，最后有效地分析所提取出的离子。使用离子色谱法可对土壤消解液和提取液中的离子信息进行准确测定，还能将监测应用范围进一步拓宽，促进监测效率的切实提高。而纵观现阶段的实际状况，运用离子色谱技术监测土壤，能够精准地监测维生素、糖类、电解物质，并且操作过程非常便利，能更加全面和科学地监测土壤。具体步骤如下[7]。

3.2.1 分析土壤样品。在分析土壤的过程中应选择适当的方法，并保障结果的准确性以及精密性。进行土壤分析前应对样品的性能进行测定，确保在实际操作过程中能够稳定获得数据，同时应保障实际操作过程中采用正确的方法得到准确的数据。保障实验室内的安全，妥善保管实验中的玻璃仪器，避免化学试剂以及试液等出现变质情况。

3.2.2 数据处理。在进行数据处理的过程中，应采用适当的统计方法，对数据进行整理，测量结果的统计，区间估计并进行回归分析。

3.2.3 报告审核。对报告进行审核的过程中，应确保报告符合相关的技术要求，同时应充分保证报告的全面性。对于监测站而言，报告是反映土壤环境科学性的产品，因而报告的准确性至关重要。应在报告审核过程中设立相关岗位，并给予经费支持，如若没有合格监测人员，便不能满足管理和工作要求。对于外部而言，通过质量管理文件向相关方证实实验室的能力，保证监测工作的公正性和科学性，为客户提供信心和质量保证。

3.3 大气环境监测

若某一地区垃圾焚烧情况严重，会极大地影响区域大气环境的污染指数，还会对该区域的环境质量带来严重威胁。而通过离子色谱技术的运用，能将这一局限性彻底打破，对于空气中氯化氢含量的变化及时捕捉，将更加精准的数据提供给治理部门，使之在环境治理策略上更加科学。使用离子色谱技术，可对环境治理过程中大气环境监测的实际需求给予最大化的满足，同时还能监测酸雨。通过提供可靠的技术支持，为顺利开展大气治理工作夯实基础，由此对治理方案的可行性提供保障，还能对区域性的接收特点提供保障，使调整方案达到最优，由此使环境治理措施更具針对性。

3.4 工業环境监测

使用离子色谱技术监测工业环境时，应密切关注以下几点问题。

一是需要将离子抑制器所带来的影响尽可能地减少，在实际应用过程中，抑制器状态极容易影响到离子色谱技术的使用。若是有过长的抑制器停用时间，就会造成微膜脱水破裂，而一旦发生这种状况，则很难保障抑制器的工作能力。同时，也会改变工作原理，无法保障监测结果的准确性。即使抑制器工作状态正常，氯离子等也可能会污染到抑制器。随着不断减少的电容量，也会影响其峰值。为了制定更有效的措施解决以上问题，可选择化学浓度相近的物质，以保障环境监测工作的顺利开展。

二是提高监测结果的真实性和准确性。一旦改变了使用环境，离子色谱数值也会出现一定的波动，同时还会影响到峰值面积和进度，很难保障监测数据的真实性，所以需要制定具有一定差异性的环境保护策略。在实际监测过程中，还要进一步加强管理和维护色谱柱，以更好地解决以上问题。要定期使用冲洗液冲洗色谱柱，为提高仪器的清洁度提供保障。在这一过程中，还需要单独清洗离子色谱仪[8]。

3.5 污染源监测

一般情况下，会通过污染源样品的提取来监测环境，但是由于污染源种类繁多，其性质的差异性也会非常显著。因此，在使用离子色谱技术时，需要工作人员提前预处理样品，具体采取以下几种处理方式：一是滤膜法。对于地下水和饮用水等比较清澈且存在颗粒时，可使用滤膜法;二是离子交换树脂法。若样品有色度并且比较浑浊时，将污染物质或者有机物有针对性地提取出来后，再使用离子色谱技术进行检验。

4 应用离子色谱技术中存在的问题及解决对策

4.1 抑制器工作状态

在环境监测过程中，如果抑制器长时间停止使用，会出现漏水情况，由此对抑制器的实际工作状态带来影响，进而使监测结果的准确度降低。同时，有机大分子和重金属也会严重污染抑制器。为此，应尽量选择浓度接近的标准物质对其进行校准，以避免上述问题的出现，由此对监测结果的真实性和准确性提供保障。

4.2 水中氟离子测定问题

在监测水环境时，其中一个非常重要环节，就是监测水中氟离子。但是在实际应用过程中，往往不能对水中的氟离子含量进行准确测定。而之所以出现以上问题，一是乙酸、甲酸等物质极容易影响水中的氟离子。相关工作人员应对水中的离子以及导电性进行严格控制，所选择的离子水应具有较高的纯度。首先，采用去离子处理需要监测的水源小样;其次，还可通过一些工具的使用，尽可能地减少水源本身对监测结果产生的影响;最后，在监测水环境时，还要准确计算监测中的氯氟离子峰面积，由此对于氟离子监测结果的可靠性提供保障[9]。

4.3 分离度降低

在环境监测过程中，离子色谱技术长时间的应用，会将变色谱柱的峰面积、峰值改变，由此使监测结果的准确性降低。因此，若是离子色谱法长时间使用，相关工作人员就要密切关注色谱柱，并定期彻底清洗色谱柱，由此对色谱柱的特性提供保障，以真正发挥其在环境监测中的作用[10]。

5 结语

结合当前我国工业化生产的实际情况，针对严重的环境污染问题，应予以高度重视，并从实际出发来进一步完善环境的监管措施，加强环境污染问题的预防治理工作，以便更好地符合绿色低碳经济发展要求。随着科学技术水平的不断提升，在环境监测工作中开始广泛运用离子色谱技术，获得更加真实的监测结果，使环境治理中遇到的各种难题得到最大程度的解决，为制定环境保护策略提供有力的帮助。未来应当更加充分发挥这一技术的应用优势，从根本上保障环境管理工作的有效开展。

参考文献：

[1] 叶巧燕，高亚男，柳梅，等.离子色谱法测定生乳中硫氰酸根的方法研究[J].中国奶牛，2020（4）：49-54.

[2] 沈洁.离子色谱—脉冲安培检测法结合样品前处理技术在糖类中的研究与应用[D].重庆：西南大学，2016.

[3] 邵莉，王茹.离子色谱在环境监测中的应用[J].环境与发展，2018，30（8）：131，133.

[4] 张婷婷.论离子色谱在环境监测中的应用[J].民营科技，2015（10）：231.

[5] 阳艳，骆灵喜，冯家望.利用离子色谱法与火焰原子吸收法测定水中钾钠的比较研究[J].广东化工，2015，42（13）：261-262，249.

[6] 刘辉.钢铁中钒钛的化学分析方法简述[J].科技展望，2015（2）：49-49.

[7] 张联胜.如何提高离子色谱仪分析阴离子的时效性[J].石油工业技术监督，2015，31（12）：5-7.

[8] 王菲菲.现代环境监测中色谱仪器的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014（22）：4512-4512.

[9] 孙素成.离子色谱仪在环境监测中的应用探析[J].化工管理，2013（18）：123.

[10] 张倩.探讨离子色谱技术在环境监测中的运用[J].科技与企业，2012（23）：302.