離子色譜法測定江西鐵路生活飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽的含量

孫中強(南昌鐵路局南昌疾病預(yù)防控制所檢驗科，江西南昌330003)

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離子色譜法測定江西鐵路生活飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽的含量

孫中強
(南昌鐵路局南昌疾病預(yù)防控制所檢驗科，江西南昌330003)

摘要：目的采用離子色譜法同時測定江西鐵路生活飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽的含量。方法水樣經(jīng)IonPac AG19保護柱及IonPac AS19分離柱分離，用20.00mmol·L-1氫氧化鉀溶液為淋洗液，采用抑制電導(dǎo)器檢測。結(jié)果亞氯酸鹽和氯酸鹽在0.05～1.60mg·L-1范圍內(nèi)呈線性，檢出限（3S/N）分別為0.00010，0.00016mg·L-1，方法用于水樣中亞氯酸鹽和氯酸鹽的測定，加標(biāo)回收率在96.3%~104.5%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)均小于3.0%。結(jié)論該法抗干擾，高靈敏，結(jié)果準(zhǔn)、操作方便，適用于江西鐵路飲用水中氯酸鹽和亞氯酸鹽的同時檢測分析。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；江西鐵路；生活飲用水；亞氯酸鹽；氯酸鹽

目前江西鐵路供水點在飲用水處理[1]上使用的消毒劑[2]有二氧化氯[3]和次氯酸鈉[4]，這些消毒劑對某些細菌，多種病原體，作用顯著，但是越來越多的研究表明，在殺滅細菌，保證微生物安全的同時，消毒又會出現(xiàn)新的問題[5]，那就是消毒過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物對人體健康的影響問題。如消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽可導(dǎo)致高鐵血紅蛋白和溶血性貧血[6]，誘變性試驗[7]表明，亞氯酸鹽具有致突變性，國際癌癥研究中心已將亞氯酸鹽列為致癌物[8]。毒理試驗表明，氯酸鹽屬于中等毒性化合物，其小鼠半數(shù)致死量為3600mg/kg[9]。據(jù)了解，江西鐵路沿線生活飲用水中的亞氯酸鹽和氯酸鹽含量一直未進行分析[10]。本項目采用RFC-30自動發(fā)生器產(chǎn)生氫氧化鉀淋洗液[11]，以IonPac AS19為分離柱，用較大體積進樣[12]的離子色譜法檢測出亞氯酸鹽和氯酸鹽這2種消毒副產(chǎn)物，摸索出最佳工作條件，并對該方法的干擾實驗、工作曲線、準(zhǔn)確度和精密度進行了探討，具有簡便、準(zhǔn)確靈敏等特點。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑ICS-1100型離子色譜儀，配RFC-30淋洗液自動發(fā)生器（EGCⅢ-KOH）、Chromeleon 6.80色譜工作站、柱溫箱、AS-DV自動進樣器，RP柱（美國DIONEX公司），PURELAB Classic超純水機（英國ELGA公司）；0.20μm NYL一次性樣品過濾器。

亞氯酸鹽和氯酸鹽為農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所（進口分裝）標(biāo)準(zhǔn)溶液制備而成，氟離子、亞硝酸鹽和硝酸鹽為國家環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所標(biāo)準(zhǔn)溶液制備而成，氯化鈉為上海新中化學(xué)科技公司研制的基準(zhǔn)試劑，硫酸鈉是上?？撇毣瘜W(xué)品公司研制的分析純。標(biāo)準(zhǔn)儲備液及使用液用超純水配制，實驗用水電導(dǎo)率小于0.5μS·cm-1，電阻率18.2MΩ·cm。

1.2色譜條件IonPac AS19分離柱，IonPac AG19保護柱，電導(dǎo)檢測器、ASRS-4mm陰離子抑制器、氫氧化鉀淋洗液由淋洗液自動發(fā)生器在線生成；淋洗液濃度：20mmol·L-1，淋洗液流速1.0ml·min-1，抑制器電流50mA。柱溫30℃。進樣量200μl。以保留時間定性，外標(biāo)法峰面積定量。

1.3試驗方法將采集來的水樣過0.20μm一次性樣品過濾器后，按色譜條件進行測定，有機物較高的水樣還需經(jīng)RP柱過濾后進樣測定。

2　結(jié)果

2.1淋洗液的制備試驗選用EGCⅢ-KOH淋洗液自動發(fā)生器，只加超純水即可連續(xù)產(chǎn)生不同濃度的高純度氫氧化鉀溶液，解決了由于手工配制淋洗液的誤差、淋洗液被氧化這些問題，同時選用自動再生在線捕獲柱CR-TC，可在線消除淋洗液中陰離子雜質(zhì)，達到背景電導(dǎo)低、靈敏度高的效果，且在大體積進樣時不會影響弱保留組分的分離及定量。

2.2淋洗液流量的選擇流量對離子的出峰時間、靈敏度和分離度都有影響。固定淋洗液濃度，流速小，分離就好，但出峰時間太長。本文采用流速為1.0ml·min-1[13]，分離效果好，又能節(jié)省時間。通過等度洗脫程序可將亞氯酸鹽和氯酸鹽與生活飲用水中常見5種陰離子分離安全，能準(zhǔn)確定量分析。標(biāo)準(zhǔn)溶液及水樣色譜圖見圖1。

圖1　陰離子標(biāo)準(zhǔn)品和水樣的色譜圖

2.3干擾試驗配制濃度均為1.0mg·L-1的亞氯酸鹽和氯酸鹽混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在優(yōu)化的色譜條件下進樣分析，結(jié)果表明：25倍的氟離子、500倍的氯離子、20倍的亞硝酸鹽、100倍的硝酸鹽和500倍的硫酸鹽不會干擾亞氯酸鹽和氯酸鹽的測定，亞氯酸鹽和氯酸鹽與水中的這些陰離子分離良好。

2.4線性關(guān)系和檢出限分別取亞氯酸鹽和氯酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制不同濃度梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以超純水定容。按不同濃度分別進樣，以峰面積-濃度分別繪制亞氯酸鹽和氯酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)曲線，亞氯酸鹽和氯酸鹽的線性回歸方程及方法的檢出限（3S/N）見表1。結(jié)果顯示，亞氯酸鹽和氯酸鹽在0.05～1.60mg·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

表1　線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.5精密度試驗取一水樣連續(xù)進樣6次，每次進樣200μl，經(jīng)測定并計算出亞氯酸鹽的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.101%，氯酸鹽的RSD為1.897%(n= 6)，精密度均小于3.0%，表明方法精密度良好。

2.6方法的加標(biāo)回收率以某水樣為基底，加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗方法在優(yōu)化的色譜條件下進行加標(biāo)回收試驗，結(jié)果顯示，亞氯酸鹽和氯酸鹽的回收率在96.3%~104.5%之間，回收試驗結(jié)果見表2。

表2　回收率試驗結(jié)果(n=6)

2.7水樣分析按照上述方法，對江西鐵路沿線一些主要給水所、客運段車站和列車車廂的生活飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽進行測定，同時記錄相應(yīng)采樣點的消毒方式，結(jié)果見表3。

表3　水樣分析結(jié)果

從表3中可觀察到，使用二氧化氯消毒處理后的飲用水中消毒副產(chǎn)物要比用次氯酸鈉消毒處理的消毒副產(chǎn)物高（P<0.05）[14]。同時我們也發(fā)現(xiàn)，江西鐵路沿線的生活飲用水中氯酸鹽含量有時會超出《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[15]0.7mg·L-1的限值，說明二氧化氯消毒劑[16]的使用量還需控制。

3　討論

本文對江西鐵路的生活飲用水[17]中亞氯酸鹽和氯酸鹽的測定進行了研究，實驗結(jié)果顯示，采用20mmol·L-1的氫氧化鉀淋洗液時分離效果較好，且用時較少。通過對淋洗液流量、流速和干擾試驗的篩選，建立了測定江西鐵路飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽的方法，該方法具有操作簡便、省時、準(zhǔn)確等優(yōu)點，可為江西鐵路地區(qū)飲用水中部分消毒副產(chǎn)物污染的調(diào)查與防控提供技術(shù)支持。

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(收稿日期2015-07-21；修回日期2015-08-28)

基金項目：南昌鐵路局科技研究開發(fā)項目(編號：201237A)

DOI：10.3969/j.issn.1674-1129.2016.01.018

中圖分類號：R123.1

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1129(2016)01-0054-03