字琴江,王 瑾,左李美,杨 冲,赵文颖,张瑞丽
(1.洱源县检验检测院,云南洱源 671200;2.云南农业职业技术学院,云南昆明 650031;3.昆明市城市排水监测站,云南昆明 650118;4.丽江市综合检验检测中心,云南丽江 674100)
目前,在水质检测中,F-的测定方法主要有分光光度法[6]、离子选择电极法[7]、离子色谱法[8];Cl-含量的测定方法有离子色谱法[8]、容量法[9]、离子选择电极法[10];NO3-的测定方法有分光光度法[11]、离子色谱法[12];SO42-的测定方法有离子色谱法[13]、分光光度法[14]、硫酸钡比浊法[15]。其中最有效且能共同适用的分离检测方法为离子色谱法,该方法具有试剂消耗较少、绿色无污染、灵敏度高和线性范围宽的特点。
本文采用离子色谱法,对洱源县境内不同水源的65 份水样中4 种无机阴离子含量进行检测分析,样品直接过滤进样,该方法具有操作简单、线性范围宽、稳定性好、抗干扰小及结果准确性好等优点。同时大量洱源县境内不同水源水样的检测分析为洱源县境内水质的研究分析提供了参考数据。
离子色谱仪(美国赛默飞世尔科技公司,配有自动进样器、氢氧化钾淋洗液自动发生器、抑制电导检测器等);Ionpac AS-19 色谱柱、Ionpac AG-19保护柱;变色龙7.2 数据处理软件;容量瓶、注射器等。均为国家环境保护标准样品(浓度均为1 000 mg/L);实验用水为娃哈哈纯净水。
65 份水样品均来自于洱源县境内学校、住宿区、水产出水口和进水口等不同地点的随机采样,样品采集后需通过0.22 μm 滤膜过滤后直接进样。
流速:1.0 mL/min;氢氧化钾淋洗液浓度为20 mmol/L;抑制器电流:50 mA;定量环体积:500 μL;温度:30 ℃。
在最佳检测条件下对阴离子进行检测,结果如图1、图2 所示。随着阴离子浓度增加,峰高逐渐增强,从图1 中可以看出,4 种无机阴离子的分离效果都比较好。由表1 知共3 种离子浓度在0.5 ~10.0 mg/L 与峰高呈良好的线性关系(R2≥0.999 3),浓度在1.5 ~30.0 mg/L 与峰高呈良好的线性关系(R2=0.999 8)。根据检测信噪比(S/N)为3 作为检出限,的检出限分别为0.44 mg/L、0.47 mg/L、0.07 mg/L 和0.29 mg/L。
图1 阴离子的色谱图
图2 电导率强度与4 种离子浓度的线性关系
表1 阴离子的线性方程和相关系数
在最佳色谱条件下,将浓度4.0 mg/L 的4 种无机阴离子混合标准溶液重复进样7 次,对比4 种无机阴离子的保留时间、峰高、峰面积的相对标准偏差,结果如表2 所示,4 种无机阴离子的保留时间、峰面积以及峰高的相对标准偏差分别小于2.25%、2.80%、3.56%和3.18%,符合标准偏差小于5.0%的标准要求,实验结果表明该方法具有良好的重现性和精密度。
表2 方法的精密度结果
为了评估该方法的实用性和准确性,在样品中加入F-、SO42-、Cl-和NO3-标准溶液,结果如表3 所示,F-加标回收率102.20%,Cl-加标回收率加标回收率101.62%,NO3-加标回收率103.88%,加标回收率在100.39%~103.88%,满足加标回收率80%~120%,实验结果表明该方法适用于水中无机阴离子的检测分析。
表3 水样中阴离子的检测
65 份水样检测结果如表4 所示,65 份水样中F-的平均值是0.044 7 mg/L,最小值0.000 4 mg/L,最大值0.207 0 mg/L,中位值0.036 5 mg/L;Cl-的平均值是1.180 5 mg/L,最小值0.231 8 mg/L,最大值13.040 4 mg/L,中位值0.451 5 mg/L;NO3-的平均值是0.594 7 mg/L,最小值0.075 0 mg/L,最大值9.195 0 mg/L,中位值0.328 1 mg/L;SO42-的平均值是3.880 6 mg/L,最小值0.724 4 mg/L,最大值33.901 9 mg/L,中位值2.433 8 mg/L。65 份水样中F-、这4 种无机阴离子均未超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的限值,对不同采样地点的65 份水样数据进行分析统计,P>0.05,结果显示各采样点无显著性差异。
表4 水中阴离子含量检测结果
建立了一种离子色谱方法对洱源县境内4 种无机阴离子进行分离检测,在最佳实验条件下20 min内完成F-、SO42-、Cl-和NO3-共4 种无机阴离子的同时分离测定。该方法样品直接过滤进样,前处理操作简单,灵敏度高,采用电导检测的方法实现4种无机阴离子的同时分离测定,分析时间短,能及时掌握生活饮用水中无机阴离子的动态变化,为水质的分析提供了参考依据。
本次调查分析,65 份水样均有阴离子检出,按照《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)判定,65 份水样均未出现和超过限值的情况,从这4 种无机阴离子含量考虑,洱源界内水质整体情况比较好。从检测数据的分布结果来看,个别样品检测值较大是导致最大值、最小值、平均值和中位值差距较大的原因,说明部分水源阴离子含量较高,无论从保护水源环境的角度,还是从维护人体健康角度出发,都有必要对洱源境内水的无机阴离子进行实时监控和调查分析,做好生活饮用水的风险评估工作。