離子色譜在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

王黎青

常州佳藍(lán)環(huán)境檢測(cè)有限公司 江蘇常州 213000

1 離子色譜技術(shù)概述

1.1 原理簡(jiǎn)介

離子色譜技術(shù)是液相色譜的分支之一，在四大色譜之中位列第三，是一種以離子性物質(zhì)分析為重點(diǎn)的技術(shù)。離子色譜分離原理是基于離子色譜柱（離子交換樹脂）上可離解的離子與淋洗液中具有相同電荷的溶質(zhì)離子之間進(jìn)行的可逆交換和分析物溶質(zhì)對(duì)交換劑親和力的差別而被分離。由電導(dǎo)檢測(cè)器測(cè)量各離子組分的電導(dǎo)率，以相對(duì)保留時(shí)間和峰高或面積定性和定量[1]。

1.2 離子色譜檢測(cè)方法的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，尤其是對(duì)陰陽離子的分析檢測(cè)方面，離子色譜技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)方式相比較，具備相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)條件和特點(diǎn)。離子色譜檢測(cè)方法可對(duì)F-、Cl-、Br-等各類陰離子進(jìn)行快速的檢測(cè)，從整體的應(yīng)用上來看，離子色譜檢測(cè)方法，主要有以下幾方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：（1）離子色譜檢測(cè)方法的靈敏度比較高，可以有效檢測(cè)出水環(huán)境中含量比較少的無機(jī)陰離子和陽離子等。其對(duì)微量離子的檢測(cè)有效性，是傳統(tǒng)檢測(cè)方法的十倍以上。（2）離子色譜檢測(cè)方法的操作方法比較簡(jiǎn)單，操作的時(shí)間比較短，檢測(cè)人員可以快速的掌握這種檢測(cè)方法的要點(diǎn)。（3）離子色譜檢測(cè)方法的色譜廣度比較大，能夠?qū)Χ喾N有害物質(zhì)進(jìn)行有效的檢測(cè)，一次檢測(cè)可以對(duì)多種污染物質(zhì)進(jìn)行分析。

2 離子色譜樣品的預(yù)處理方法

離子色譜雖然高效靈敏，但其進(jìn)樣體系需為均質(zhì)水溶液、有較大的分離度且待測(cè)離子有較強(qiáng)響應(yīng)。如果試樣成分復(fù)雜、有較多干擾離子，比如工業(yè)廢水、土壤提取液、廢氣吸收液等體系，或者標(biāo)準(zhǔn)采樣采得的樣品待測(cè)組分含量過低，如某些金屬離子的檢測(cè)，這就需要針對(duì)不同的樣品作合適的前處理。

2.1 膜處理法

環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)離子色譜樣品的預(yù)處理中，濾膜過濾是最常用的方法。一般可用0．45μm濾膜或?yàn)V頭直接過濾水樣消除不溶性顆粒物，儀器中如果有預(yù)處理模塊的也可在線處理。

2.2 固相萃取

在對(duì)待測(cè)水樣中的有機(jī)污染物、干擾離子進(jìn)行處理時(shí)，可使用固相萃取法濃縮污染物去除基體干擾，便捷快速，準(zhǔn)確有效，并且萃取柱可重復(fù)使用。

2.3 浸出法

在處理土壤、氣體吸收濾膜等固體樣品時(shí)，可使用浸出法提取待測(cè)組分。操作中可以水、淋洗液等作為浸取溶劑，同時(shí)用磁力攪拌或超聲等方式提升浸取效率和速度。

2.4 氧化消解法

離子色譜法在測(cè)定某些特定項(xiàng)目，比如總磷、總氮、硫化物、二氧化硫、氮氧化物時(shí)，需要對(duì)水樣進(jìn)行氧化消解，將待測(cè)組分轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的穩(wěn)定離子后再進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)室中可用過硫酸鉀高溫高壓消解，也可用紫外光-過氧化氫體系消解，制得的樣品體系簡(jiǎn)單且回收率高[2]。

3 離子色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

3.1 離子色譜技術(shù)在土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的步驟一般是先取樣，也就是對(duì)需要監(jiān)測(cè)的土壤進(jìn)行隨機(jī)的固體取樣，然后利用超聲波或者溶液浸取等方式來提取需要的樣本離子，最后再對(duì)提取出的離子進(jìn)行詳細(xì)的分析。離子色譜技術(shù)能夠幫助準(zhǔn)確測(cè)定土壤提取液和消解液的離子信息，最重要的是能進(jìn)行GC或者HPLC這些傳統(tǒng)技術(shù)無法進(jìn)行的較為復(fù)雜的分析。隨著離子色譜技術(shù)的不斷改善和發(fā)展，土壤環(huán)境的檢測(cè)技術(shù)也在逐漸地提升和優(yōu)化，可檢測(cè)的范圍也在有效地進(jìn)行擴(kuò)展，目前來看，在土壤監(jiān)測(cè)中，應(yīng)用離子色譜技術(shù)已經(jīng)對(duì)電解物質(zhì)、維生素、糖類等物質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)提供了非常大的便利，極大地提高了土壤檢測(cè)技術(shù)的全面性和科學(xué)可靠性。

3.2 離子色譜技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，離子色譜技術(shù)的應(yīng)用主要是用來監(jiān)測(cè)大氣中氯化氫和硫酸霧等含量。在一般情況下，大氣中的氯化氫和硫酸霧含量保持在一定數(shù)量之下，是非常低的。但是，若是某一個(gè)地方垃圾存放較多或者垃圾場(chǎng)中的垃圾發(fā)生了自燃現(xiàn)象，這時(shí)候空氣中氯化氫的含量會(huì)非常顯著地升高，氯化氫濃度會(huì)迅速地上升，這就會(huì)對(duì)附近的大氣環(huán)境產(chǎn)生非常大的影響，長(zhǎng)此以往會(huì)影響該區(qū)域居民和動(dòng)植物的健康狀態(tài)。然而傳統(tǒng)的化學(xué)監(jiān)測(cè)方式并不能夠敏銳地捕捉到氯化氫的含量變化，而離子色譜技術(shù)有效地解決了這一問題，使得氯化氫的含量變化能夠在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，為相關(guān)部門提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息，從而讓相關(guān)部門迅速采取相應(yīng)的科學(xué)合理的處理方式[3]。

3.3 離子色譜技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式是工作人員根據(jù)不同的水資源狀況選擇不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)，這種方式雖然能夠保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，但是需要耗費(fèi)非常大的人力、物力和時(shí)間，且操作復(fù)雜。而采用離子色譜技術(shù)，能夠?qū)⑺Y源中的不同陰、陽離子進(jìn)行對(duì)比和匹配，根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息等對(duì)水資源中常見的陰、陽離子進(jìn)行對(duì)比分析，這樣能夠極大節(jié)省時(shí)間和精力，且操作簡(jiǎn)易。在降水監(jiān)測(cè)中，合理利用離子色譜技術(shù)，能夠及其準(zhǔn)確地分析出降水曲線的數(shù)據(jù)，且簡(jiǎn)單易行，節(jié)約時(shí)間，可以保證在降水之后最短的時(shí)間內(nèi)提供出準(zhǔn)確可靠的水環(huán)境分析報(bào)告，能夠充分滿足當(dāng)代環(huán)境工作的需求。

4 結(jié)語

綜上所述，離子色譜技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用且取得了一定的地位，其作為經(jīng)典的液相色譜的一個(gè)分支，已經(jīng)得到了很好的發(fā)展和推廣。在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，要做好離子色譜的日常維護(hù)工作，認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行操作，對(duì)于得到的數(shù)據(jù)要進(jìn)行合理科學(xué)的分析，從而為我國的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，進(jìn)而做好環(huán)境的實(shí)時(shí)保護(hù)工作，切實(shí)為改善我國的環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)力量。