離子色譜法測(cè)定大氣降水中陰離子

曲寧

摘 要：降水中的化學(xué)成份主要有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+等陽(yáng)離子和SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-等陰離子。當(dāng)污染空氣的SO2、NOX溶解于降水中生成硫酸、硝酸時(shí)，其pH值如果低于5.6稱(chēng)為酸沉降，又叫酸雨。由于酸雨對(duì)所覆蓋的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用，加強(qiáng)對(duì)降水中Cl-、NO3-、SO42-等陰離子的監(jiān)測(cè)分析顯得尤為重要。測(cè)定降水中陰離子的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有濁度法和分光光度法等，而離子色譜法能同時(shí)測(cè)定多種陰離子，基于此，本文主要對(duì)離子色譜法測(cè)定大氣降水中陰離子進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；測(cè)定大氣降水；陰離子

1、前言

離子的分析方法較多，如用于陽(yáng)離子的色譜法，原子吸收法。但這些方法在實(shí)現(xiàn)多種離子的同時(shí)分析上都具有潛在缺陷（如原子吸收分光光度計(jì)法每次只能測(cè)定一個(gè)元素，測(cè)定其它元素需要更換相應(yīng)的空心陰極燈，方法比較復(fù)雜且成本較高），為此近年來(lái)越來(lái)越多的研究者使用離子色譜法來(lái)同時(shí)測(cè)定大氣降水中的陰離子。

2、實(shí)驗(yàn)部分

2.1、樣品采集及預(yù)處理

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)HJ/T165-2004《酸沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，分別撫順地區(qū)設(shè)置三個(gè)采樣點(diǎn)，本論文選取有代表性的兩個(gè)點(diǎn)位對(duì)2017全年9次有效降水進(jìn)行分析。

2.2、本實(shí)驗(yàn)選用的過(guò)濾介質(zhì)是孔徑為0.45μm的微孔濾膜。該濾膜具有過(guò)濾速度快、吸附少、孔隙率高等特點(diǎn)，并且不與樣品中的化學(xué)成分發(fā)生吸附和交換，可以很好地滿(mǎn)足過(guò)濾樣品的要求。樣品經(jīng)過(guò)濾后，待測(cè)。

2.3、測(cè)定方法

儀器：ICS-3000離子色譜儀

取適量含有F-，Cl-，SO42-、N03一4種陰離子的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，進(jìn)行離子色譜分析測(cè)試。圖1是各組分的色譜分離情況。從圖中可以看出，4種離子的出峰順序是F-，Cl-，SO42-和N03-，各陰離子組分分離情況較好，并且在10min內(nèi)可以完成分析測(cè)定，分析速度快。

2.4、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

使用國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制F-，C1-，N03-和SO42-離子的標(biāo)準(zhǔn)混合液。把標(biāo)準(zhǔn)混合液按照濃度從低到高的順序進(jìn)行離子色譜分析。以保留時(shí)間定性、峰面積定量繪制各陰離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。每次測(cè)定降水時(shí)需重新配制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)并且重新測(cè)定，以保證分析的準(zhǔn)確性。

3、離子濃度變化特征

3.1、選取有代表性的農(nóng)村地區(qū)（營(yíng)盤(pán)）和工業(yè)區(qū)（東洲）選取每月第一次降水做分析（X軸為降水月份，Y軸為降水濃度）

如圖得出以下結(jié)論：

兩處采樣點(diǎn)的F-質(zhì)量濃度在0.05-0.8mg/L之間變化。對(duì)降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，撫順地區(qū)氟化物污染較輕，季節(jié)性變化較小。東洲區(qū)點(diǎn)位采集的F-濃度普遍高于營(yíng)盤(pán)地區(qū)，主要原因是東洲地區(qū)工業(yè)較多，工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的氟化物污染較多，而營(yíng)盤(pán)地區(qū)靠近水庫(kù)，污染物排放相對(duì)較少。

3.2、Cl-濃度變化特征

分析全年?duì)I盤(pán)、東洲、新華三個(gè)點(diǎn)位的Cl-濃度可知：1、營(yíng)盤(pán)Cl-濃度低于其他兩個(gè)點(diǎn)位，說(shuō)明營(yíng)盤(pán)點(diǎn)位受污染較小。2、2月份降雪三個(gè)點(diǎn)位Cl-濃度均有所升高且所以考慮有污染物污染降雪采樣器。3、7月份雨季期間三個(gè)點(diǎn)位Cl-濃度均有所下降，考慮到是由于雨季降水量大所致。

3.3、SO42-濃度變化特征

撫順市兩個(gè)采樣點(diǎn)大氣降水中SO42-質(zhì)量濃度變化范圍為2.0-30.0 mg/L，撫順在工業(yè)和日常生活中煤炭燃燒被廣泛使用，煤煙型特征是大氣污染的典型特征。尤其供暖期，燃煤的總量大幅增加使得，空氣中的SO2經(jīng)雨雪洗脫起化學(xué)反應(yīng)后形成SO42-進(jìn)入降水，這也是降水中SO42-離子濃度較大的主要原因。

3.4、N03濃度變化特征

撫順大氣降水中N03-質(zhì)量濃度在1.0-4.0 mg/L之間，近年機(jī)動(dòng)車(chē)保有量持續(xù)上升，工業(yè)生產(chǎn)排放和機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的氮氧化物量逐年上升，對(duì)降水中的N0濃度有一定影響。

4、結(jié)語(yǔ)

采用離子色譜法對(duì)撫順大氣降水中的氟離子、氯離子、硝酸根離子和硫酸根離子同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該方法具有方便、快速、穩(wěn)定和結(jié)果準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)。同時(shí)，分別對(duì)降水中的4種陰離子濃度特征進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)撫順市在冬季采暖期降水中質(zhì)量濃度較大的是硝酸根離子和硫酸根離子，在今后的大氣污染防治工作中，要特別加強(qiáng)供暖期燃煤鍋爐的管理和綜合治理，從而降低NO和SO2等污染物的排放。

參考文獻(xiàn)

[1]楊懷金，楊德容，楊松，等.離子色譜法同時(shí)測(cè)定大氣降水中的5種陰離子

（作者單位：撫順市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站）