離子色譜在水質(zhì)檢測中的應(yīng)用

李軍華，謝芳*，吳智慧

(1.新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆環(huán)境污染監(jiān)控與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830011；3.新疆清潔生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心，新疆 烏魯木齊 830011；4.國家環(huán)境保護(hù)準(zhǔn)噶爾荒漠綠洲交錯(cuò)區(qū)科學(xué)觀測研究站，新疆 烏魯木齊 830011)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，水污染成為日益嚴(yán)峻的問題。對工業(yè)廢水、生活污水進(jìn)行處理、回收、綜合利用以及排放等，都需要首先對水質(zhì)進(jìn)行分析。而在分析過程中，就可以應(yīng)用離子色譜法[1]。為了保護(hù)環(huán)境，防止水源污染，必須對江河湖海以及地下水進(jìn)行監(jiān)測。因此加強(qiáng)離子色譜在水質(zhì)檢驗(yàn)中的應(yīng)用，并對此進(jìn)行研究具有重要意義。

1 離子色譜的原理

離子色譜法利用到了某些離子本身的特點(diǎn)，在特定情況下離子能夠主動進(jìn)行交換，容易被檢測的離子會分離出來，對這部分離子進(jìn)行分析和研究即可。為了加快離子分離速度，或是讓離子分離更順利進(jìn)行，技術(shù)人員可能會用到某種樹脂。在對當(dāng)?shù)厮|(zhì)進(jìn)行分析時(shí)，樹脂主要扮演著填料的角色。為了提升檢測結(jié)果的真實(shí)性，通常來說檢測人員會使用不同的分離原理。而在不通過分離原理的作用下，水質(zhì)會產(chǎn)生三種分離模式，分別被稱為離子排斥色譜、離子交換色譜、離子對色譜[2]。三種分離模式的優(yōu)勢、缺陷都不相同，需要在特定的情況下進(jìn)行選擇。

2 離子色譜在水質(zhì)檢測中的應(yīng)用

2.1 離子色譜所需要的試劑和工具

通常來說主要應(yīng)用到的工具為離子色譜儀、注射器、容量瓶等，試劑為無氨水，也會應(yīng)用到多種陰離子或陽離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液、淋洗液等。

2.2 離子色譜法水質(zhì)檢測步驟

離子色譜在不同的水質(zhì)檢測中都能夠充分發(fā)揮其作用，在工業(yè)廢水、生活污水、地表水、地下水等檢測中都有良好作用。通常使用到的設(shè)備為離子色譜儀，在取樣工作完成后，在20 min左右就能夠檢查出水質(zhì)中的氯化物、硫酸鹽等化學(xué)物質(zhì)的含量。為了進(jìn)一步提升檢測結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)確性，可以在測試工作開始之前配備相應(yīng)的溶液，繪制曲線圖，掌握正確的離子色譜儀操作方法，促進(jìn)測試工作的順利開展[3]。和其他水質(zhì)檢測方法相比，離子色譜法的使用成本更低，所需要花費(fèi)的時(shí)間也更短，能夠有效提升檢測效率。

2.3 檢驗(yàn)要求

2.3.1 超純水要求

在對水質(zhì)進(jìn)行檢測的過程中，除了需要用到離子色譜儀以及其他設(shè)備、工具之外，還會使用不同的溶液性試劑。在儀器設(shè)備、工具、試劑等使用完畢后，需要對其進(jìn)行清洗。而清洗所用的水必須要以超純水為主，避免清洗的水中含有雜物，為檢測結(jié)果帶來誤差。在制備超純水時(shí)，要保證其不能被其他雜物污染。判斷超純水是否受到污染的重要標(biāo)志就是，水質(zhì)檢測結(jié)果是否以正峰值的形式出現(xiàn)。如果是，那么就表示超純水受到污染。

2.3.2 氯離子要求

海水和普通的生活用水存在較大區(qū)別，其氯離子含量豐富，很容易影響檢測結(jié)果。為了保證水質(zhì)檢測的真實(shí)性，可以利用高容量的離子色譜柱，對氯離子起到分離效果，但選用哪種消除和分離方式，需要以實(shí)際情況為主[4]。如果被檢測的樣品中，氯離子含量較高，就需要充分考慮到樣品的污染源以及其他因素，不能因?yàn)槁入x子含量高就盲目的采取相應(yīng)去除措施。

3 水污染控制

主要包括水污染預(yù)防和水污染管理兩個(gè)方面：(1)水污染預(yù)防，指的就是對污染源進(jìn)行控制，遵循“零排放”的基本原則。在日常生活中要節(jié)約用水，減少生活污水的排放量，從農(nóng)業(yè)角度來看，肥料和農(nóng)藥需要合理使用。(2)水污染的管理就是對污染源、水體以及處理設(shè)施進(jìn)行管理，包括對污水處理廠、水體衛(wèi)生特征的監(jiān)測和管理?？梢圆扇∠奁谥卫?、規(guī)范排污口、排污收費(fèi)、驗(yàn)收環(huán)保設(shè)施等方式。

4 水污染的防治措施

水資源和人們?nèi)粘Ｉ钣兄置芮械穆?lián)系，如果受到污染和破壞，會嚴(yán)重影響到人們身體健康。在可持續(xù)發(fā)展的理念下，要加大力度對污水進(jìn)行處理，減少資源浪費(fèi)，經(jīng)過處理后的污水能夠循環(huán)進(jìn)行使用。廢水處理的根本目的在于，將污染物從水資源中分離出來，從而起到凈化水源的作用。

4.1 充分利用法律手段

國家和政府部門需要充分發(fā)揮引導(dǎo)職能，從立法的角度加強(qiáng)對水污染的管理力度，對違規(guī)的單位、個(gè)人進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，情節(jié)嚴(yán)重者還要追究其法律責(zé)任。要根據(jù)實(shí)際情況完善法律法規(guī)體系，在水污染治理上要以預(yù)防為主，控制污染源，做到事前預(yù)防、事中監(jiān)管、事后控制的全過程管理。這是成本最低，也是最為直接的方法。

4.2 嚴(yán)格控制污水排放標(biāo)準(zhǔn)

就目前情況來看，我國工業(yè)、制造業(yè)發(fā)展迅速，很多化工廠都直接將污水排放到自然水體以及農(nóng)田中，對糧食質(zhì)量造成了十分嚴(yán)重的影響，如果土壤或水資源中中重金屬含量超標(biāo)，就會造成巨大的土地資源、水資源浪費(fèi)，對人們飲食、飲水安全也會帶來威脅。經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)該以犧牲環(huán)境為代價(jià)，為了讓污水治理工作更順利的開展，需要從源頭上控制污水排放標(biāo)準(zhǔn)。我國國土面積遼闊，水資源在分配上存在著不均衡的特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)資源的合理利用，避免浪費(fèi)，需要水利部門、農(nóng)業(yè)部門、環(huán)保部門等通力合作，加強(qiáng)管理，根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況，建立差異化的污水排放管理制度體系，提升水資源污染防治水平。

4.3 加大污水處理力度

就目前情況來看，將分散和集中處理相結(jié)合的方式得到了應(yīng)用和推廣，分散處理指的就是工業(yè)污水由各企業(yè)自行負(fù)責(zé)處理，居民生活污水要集中收集起來進(jìn)行統(tǒng)一處理。在污水處理過程中，需要將農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)等各行業(yè)充分結(jié)合起來，充分發(fā)揮池塘、水庫在水資源調(diào)配中的作用。政府部門要建立完善的管理體制，對污水防治控制進(jìn)行動態(tài)化跟蹤管理，全面提升防治水平[6]。

4.4 完善城市排水系統(tǒng)

當(dāng)前我國城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步加快，很多在城市規(guī)劃和建設(shè)過程中，需要尤其關(guān)注給排水系統(tǒng)和下水管道系統(tǒng)，通常來說會采用分流制和合流制的模式。給排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃，能夠最大程度上對居民生活污水進(jìn)行分流并集中處理，可以有效提升污水處理效率，并且成本較低。

4.5 實(shí)現(xiàn)分級處理

根據(jù)廢水處理程度可以劃分為三個(gè)等級，分別是一級處理、二級處理和三級處理。(1)一級處理，被稱為預(yù)處理。主要原理在于降低水中的污染物含量，或者降低污染物的濃度，通常會采用各種手段，例如：物理法、化學(xué)法等；(2)二級處理。二級處理通常會用到特殊的化學(xué)或物理材料，將水中污染物進(jìn)行統(tǒng)一集中管理，例如：利用活性污泥、生物膜等，可以有效改善渾濁水的狀態(tài)，讓水中的膠體物質(zhì)發(fā)生沉降或溶解，具有水體凈化的作用；(3)三級處理。主要是利用到了生物處理、活性炭吸附、離子交換等方法，能有有效防止受納水體發(fā)生富營養(yǎng)化。這三種水污染處理方法是層層遞進(jìn)的關(guān)系，每一級處理方法都具有強(qiáng)烈的針對性[7]。

5 結(jié)語

總而言之，當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們生活水平日益提升，越來越多人都意識到了水資源保護(hù)、污水治理的重要性，在對水質(zhì)的檢驗(yàn)中，可以應(yīng)用離子色譜法，能夠有效提升檢測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，還要采用合適的方法對水質(zhì)污染情況進(jìn)行治理和預(yù)防，國家和政府部門要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，可以出臺相應(yīng)的法律法規(guī)，對污水隨意排放的行為進(jìn)行處罰，形成良好的社會風(fēng)氣，為我國水資源污染的防治提供保障。