離子色譜法測(cè)定水環(huán)境中氨氮及含磷化合物的探究

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（天津?qū)崢銠z測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司 天津 300380）

引言

在水環(huán)境中氮磷的存在形式有很多，不同水質(zhì)之間也有不同，所以在監(jiān)測(cè)水環(huán)境時(shí)，也要監(jiān)測(cè)沉積物以及土壤，不留下檢測(cè)漏洞。藻類繁殖必不可少的元素是磷，在水環(huán)境中磷元素的增加會(huì)刺激藻類快速繁殖。離子色譜法應(yīng)用于諸多領(lǐng)域中，例如醫(yī)療、化工、制藥。因?yàn)椴僮骱唵?、自?dòng)化程度較高而受到人們的廣泛歡迎。在測(cè)定水質(zhì)環(huán)境時(shí)，離子色譜法不僅會(huì)測(cè)定氨氮磷等元素以及硫酸鹽的含量，同時(shí)對(duì)于硫酸鹽的降解產(chǎn)生一定作用。

1 離子色譜法的使用

在人們?nèi)粘Ｉ钪杏泻芏嗪辛自氐纳钣闷罚缦礉嵕?、洗衣粉等，這些生活用品經(jīng)過水的溶解沒有經(jīng)過任何處理就直接排放到水中，就會(huì)造成水環(huán)境氨氮及磷化合物含量過多的情況，也可以稱作水體富營養(yǎng)化。氨氮在水質(zhì)中的主要存在形式是NH3以及NH4*,這兩種的比例和構(gòu)成是由水質(zhì)的水溫以及酸堿度決定的。人們排放的污水廢水經(jīng)過分解分成氨氮等元素，這類元素過多會(huì)造成水質(zhì)環(huán)境中其他生物的死亡，例如魚類蝦類，而集中繁衍藻類，從而造成水環(huán)境生態(tài)失衡。

過硫酸鹽是一種氧化劑，通常情況下不易分解，但是如果受到某些刺激例如光熱就會(huì)分解成為EO+2.6V，這種元素能夠降解一些有機(jī)污染物，能夠一定程度治理水污染。過硫酸鹽活化物的運(yùn)用十分廣泛，并且發(fā)展前景也廣闊，尤其是治理污水廢水是一種有效的手段。在水溫60攝氏度以上的溶液中過硫酸鹽會(huì)有強(qiáng)氧化性，這種氫氧化型性會(huì)氧化水中大部分的氨氮化合物元素。

現(xiàn)階段，測(cè)定氨氮的主要方法包含滴定法以及離子色譜法等。離子色譜法對(duì)監(jiān)測(cè)氨氮化合物以及過硫酸根都有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是在一個(gè)樣品中對(duì)兩種元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定卻有困難。利用陽離子分析能夠證明過硫酸鹽水處理污水廢水的作用，監(jiān)測(cè)水質(zhì)中的過硫酸根的含量，隨著時(shí)間的增加其含量也在不斷降低，說明過硫酸根一直在分解降解水質(zhì)中的氨氮磷化合物。離子色譜法的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)效果很好，操作簡單，測(cè)量效果誤差小。

2 離子色譜測(cè)定富營養(yǎng)化水土中的含磷化合物

富營養(yǎng)化的水土主要指的是含有大量磷和氮的水土，這些水土由于有外界環(huán)境流入了含有大量磷氮的物質(zhì)，造成了湖泊河流的富營養(yǎng)化。在富營養(yǎng)化的湖泊河流中，一些藻類快速大量的繁殖，造成湖泊河流等溶解的氧氣變少，使湖泊內(nèi)其余生物死亡。這時(shí)就會(huì)造成湖泊河流等變成一潭死水，引起水質(zhì)惡化。這時(shí)采集湖泊河流中的土壤進(jìn)行離子色譜分析，主要通過萃取的方式來進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)。首先依次用碳酸鈉，碳酸氫鈉，氫氧化鈉溶液進(jìn)行淋洗，測(cè)定其中的含磷物質(zhì)。然后再利用氫氧化鉀溶液進(jìn)行淋洗，測(cè)定其余的陰離子物質(zhì)。最后用離子交換的方式進(jìn)行分離，再用氫氧化鉀進(jìn)行淋洗，這樣來測(cè)定其他的陰離子物質(zhì)。這種實(shí)驗(yàn)方式為離子色譜法，能通過三步簡單的實(shí)驗(yàn)來測(cè)定并分離溶液中的離子，從而達(dá)到檢驗(yàn)土壤中各種含磷物質(zhì)的檢驗(yàn)和分離工作。

1.選擇lonPacAS23做陰離子分析柱，用Na2CO3-NaHCO3-NaOH溶液體系等度淋洗，之后再測(cè)定。

2.LonPacAS11做陰離子分析柱，用氫氧化鉀溶液梯度淋洗，并且監(jiān)測(cè)痕量焦磷酸鹽和其他類型的陰離子；

3.以lonPacAS19高容量陰離子交換柱進(jìn)行分離，淋洗液自動(dòng)發(fā)生裝置在線產(chǎn)生氫氧化鉀進(jìn)行梯度淋洗，在四十分鐘內(nèi)監(jiān)測(cè)水質(zhì)沉積物中各種元素含量。

對(duì)分離度以及精密度等指標(biāo)的分析研究，lonPacAS19在NaOH淋洗的色譜條件下，可以分開檢測(cè)不同離子的含量，操作步驟簡單并且效果顯著。

結(jié)語

綜上所述，水域富營養(yǎng)化是現(xiàn)在水環(huán)境面臨的問題之一。造成水域富營養(yǎng)化的主要原因是氨磷化合物過多，氨磷化合物在水中的形態(tài)有很多種，也同樣會(huì)沉積在水域中，偶爾釋放出來，所以監(jiān)測(cè)水質(zhì)中以及沉積物的氨磷化合物對(duì)于保護(hù)水環(huán)境有一定意義。對(duì)于氨磷化合物的研究十分有現(xiàn)實(shí)意義，造成水體富營養(yǎng)化的原因主要在于水質(zhì)中氨氮磷等元素過多，研究并找出解決對(duì)策對(duì)于水污染治理有重要作用。過硫酸鹽的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用在這一方面有很好的運(yùn)用前景，所以找到一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過硫酸鹽以及氨氮化合物的方法是關(guān)鍵。色譜技術(shù)中的重要方法--離子色譜法可以對(duì)多種元素進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)分析，監(jiān)測(cè)速度也迅速，所以在很多方面例如醫(yī)學(xué)、食品都被廣泛運(yùn)用。

[1]楊文英,王艷春.離子色譜法測(cè)定水中氨氮含量[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2015,(11)：14-15.

[2]王慧麗.離子色譜法測(cè)定環(huán)境水中總氮含量 [J].城鎮(zhèn)供水,2013,(2)：45-48.