礦山工程地下水水質(zhì)檢測(cè)中離子色譜技術(shù)的應(yīng)用

張玉燕

（1.山東省國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)中心，山東 濟(jì)南 250014；2.黃河三角洲土地利用安全野外科學(xué)觀測(cè)研究站，山東 濱州 251900）

時(shí)代不斷進(jìn)步，人們的觀念也不斷更新，對(duì)水質(zhì)的保護(hù)和治理得到高度重視。在礦山工程開發(fā)的過(guò)程中，必然會(huì)對(duì)地下水水質(zhì)造成破壞，再加上礦山開發(fā)所造成的污染，沒(méi)有及時(shí)處理便排放，導(dǎo)致水體污染嚴(yán)重，破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡，對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷慕】瞪顜?lái)一定的威脅[1]。所以，對(duì)礦山工程地下水水質(zhì)檢測(cè)是非常必要的，通過(guò)檢測(cè)可以了解到水質(zhì)的現(xiàn)狀，制定相關(guān)的治理措施，保護(hù)和治理生態(tài)環(huán)境。我國(guó)的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)逐步的發(fā)展和完善，水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)是對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的主要手段之一，其中就有離子色譜技術(shù)，因?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ罨顒?dòng)以及礦山的工程對(duì)水資源帶來(lái)了很大的污染，這就為水質(zhì)檢測(cè)帶來(lái)了更大的復(fù)雜性，對(duì)水質(zhì)分析的儀器以及設(shè)備提出了更高的要求，現(xiàn)今，離子色譜技術(shù)已經(jīng)是水質(zhì)檢測(cè)分析的主要手段之一，在很多情況下都廣泛使用。

1 礦山工程地下水水質(zhì)檢測(cè)的基本內(nèi)容

在礦山工程中，礦山地下水檢測(cè)的方法需要遵循《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法》，根據(jù)其中的規(guī)定進(jìn)行操作完成水質(zhì)檢測(cè)的工作，在水質(zhì)檢測(cè)中包括對(duì)微生物的指標(biāo)、毒理指標(biāo)、一般化學(xué)指標(biāo)或者水的渾濁度等眾多項(xiàng)目的檢測(cè)，其中對(duì)微生物的檢測(cè)最為關(guān)鍵，進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)操作之后，將微生物數(shù)據(jù)同其中的規(guī)定數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，作為評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。而作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中微生物指標(biāo)主要包括菌落總數(shù)、耐熱大腸菌群等等以及國(guó)家的最新標(biāo)準(zhǔn)指出的其他項(xiàng)目，毒理指標(biāo)主要包括氯酸鹽、氰化物等等，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)指出水之中是否含有對(duì)人體健康有害的物質(zhì)。一般的化學(xué)指標(biāo)包括硫化物或者氫化物等等，以水體的實(shí)際情況為準(zhǔn)，反映水質(zhì)的檢測(cè)內(nèi)容。

2 離子色譜技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用原理分析

在現(xiàn)代應(yīng)用的離子色譜技術(shù)，它是區(qū)別于傳統(tǒng)的離子交換色譜技術(shù)的，一種新型的檢測(cè)水質(zhì)的應(yīng)用方法。它是液相色譜技術(shù)的組成部分之一，是比較高效的離子色譜技術(shù)，在現(xiàn)代的離子色譜技術(shù)中應(yīng)用了具有較高關(guān)聯(lián)度以及較低的交換容量的樹脂，使用設(shè)備連接到電腦系統(tǒng)就可進(jìn)行在線的檢測(cè)，這個(gè)技術(shù)是一種高效的液相色譜技術(shù)，它通過(guò)分離出來(lái)的溶液智能離子組分這種方法，將樹脂上帶有電荷基因以及可以自由配位的離子，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本中無(wú)機(jī)離子的有效分析和檢測(cè)[2]。

2.2 現(xiàn)代離子色譜技術(shù)的分類以及方式

在一般情況下，我們將離子色譜技術(shù)的類型分為以下幾種：離子排斥色譜、離子對(duì)色譜以及離子交換色譜。離子排斥色譜是在離子的排斥作用，利用溶質(zhì)以及固定相之間的非離子互相作用進(jìn)行分離，主要用于有機(jī)酸和有弱酸的分離中也可以用于醇類、醛類、氨基酸和糖類之間的分離。離子對(duì)色譜的分離是吸附分離選擇性，主要由流動(dòng)性決定的，用于表面活性陰離子和陽(yáng)離子或者金屬絡(luò)合物的分離。離子交換色譜是以離子之間不同的作用力為原理，主要是用于有機(jī)和無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子的分離之中。

2.3 離子色譜技術(shù)的特征

離子色譜技術(shù)對(duì)離子具有很強(qiáng)的選擇性，在分析復(fù)雜的水質(zhì)樣品時(shí)，該技術(shù)可以通過(guò)對(duì)陰陽(yáng)離子的準(zhǔn)確分離，進(jìn)行分析，準(zhǔn)確把握每一個(gè)步驟，在此基礎(chǔ)上加入雙柱法，進(jìn)一步加快離子的分離速度，縮短了時(shí)間，離子色譜技術(shù)還具有很高的靈敏度，而且設(shè)備的使用時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)樣品的要求低。

3 應(yīng)用離子色譜技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的措施

離子色譜技術(shù)的應(yīng)用是很廣泛的，可以對(duì)江、河、湖、海以及地下水、大氣降水，或者工廠廢水等等各種水樣進(jìn)行檢測(cè)，它主要分析水中的陰陽(yáng)離子、弱電離物質(zhì)等等，而其中有機(jī)酸和有機(jī)堿分析也常常運(yùn)用離子色譜技術(shù)，簡(jiǎn)化檢測(cè)的過(guò)程，這是它的化學(xué)性質(zhì)[3]。而離子色譜技術(shù)的物理性質(zhì)，可以進(jìn)行分析無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子和有機(jī)酸堿還可以進(jìn)行物理性的分析，借助不同的檢測(cè)儀器發(fā)揮出不同的作用，對(duì)地下水水質(zhì)檢測(cè)加強(qiáng)準(zhǔn)確性。所以，離子色譜技術(shù)可以做好水質(zhì)的檢驗(yàn)工作，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果去制定相應(yīng)的措施，改進(jìn)水質(zhì)質(zhì)量，保障人們的生活生產(chǎn)。

3.1 合理采樣

應(yīng)用離子色譜技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，首先要對(duì)采樣進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)礦山工程地下水水質(zhì)檢測(cè)方法的選擇也是非常重要的。合理提取樣本，控制采樣速度以及頻率，以保障其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率。我們都知道采樣的速度過(guò)快或者過(guò)慢都會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響，而且對(duì)水質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化也無(wú)法保障，難以達(dá)到檢測(cè)的目的，因此要對(duì)時(shí)間、方法、量等等進(jìn)行規(guī)定，注重對(duì)每一個(gè)步驟的把握。在礦山工程地下水水質(zhì)檢測(cè)的過(guò)程中，監(jiān)管部門要求檢測(cè)的人員要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行地點(diǎn)的選擇，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行采樣。隨后內(nèi)部的人員對(duì)采樣的樣本進(jìn)行檢測(cè)分析，記錄好數(shù)據(jù)，必要的時(shí)候需要對(duì)不同的地段進(jìn)行地下水的采樣參考數(shù)據(jù)的對(duì)比，以保證水質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性[4]。還有設(shè)定一個(gè)采樣的頻率，將首次檢測(cè)以及再次檢測(cè)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行縱向?qū)Ρ?，一般?lái)說(shuō)每一個(gè)采樣的時(shí)間可以相隔10天以上，特別是在礦山的地下水水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中，也可增加采樣的頻率。

3.2 采用離子色譜技術(shù)

離子色譜技術(shù)它可以相對(duì)色譜，與ICP的聯(lián)合技術(shù)檢測(cè)分析樣本是最為實(shí)用的方法，它既可以對(duì)水中八大陰陽(yáng)離子等進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，又對(duì)水質(zhì)的有機(jī)物組成定向分析和分子判斷更加可靠有效。因?yàn)榈V山水體的種類不同，水體的性質(zhì)也不同，比如說(shuō)天然水以及礦山用水等等范圍比較大，采用離子色譜技術(shù)比較合適。選取先進(jìn)的離子色譜技術(shù)進(jìn)行分析方法，其中通常會(huì)對(duì)復(fù)雜的混合物進(jìn)行分析。而采用傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)方法已經(jīng)不能滿足于現(xiàn)在工作的需要了，單一的傳統(tǒng)檢測(cè)已經(jīng)逐步被淘汰，尤其是對(duì)于復(fù)雜水質(zhì)的樣本分析，要注重使用先進(jìn)的方法進(jìn)行。

比如說(shuō)在鐵礦區(qū)地下水的檢驗(yàn)中，以硫酸鹽鐵元素鉻元素作為識(shí)別污染因子，設(shè)置檢測(cè)的地點(diǎn)。由于在礦山的土壤中包含了大量的礦物質(zhì)，而且通過(guò)開采活動(dòng)產(chǎn)生了許多污染物，當(dāng)殘留的污染物超過(guò)規(guī)定時(shí)，便會(huì)破壞土壤的自凈能力，對(duì)周圍的水環(huán)境造成危害。相關(guān)人員應(yīng)該借助離子色譜技術(shù)實(shí)施檢測(cè)工作，利用這個(gè)方法獲取地下水水質(zhì)的數(shù)據(jù)，針對(duì)環(huán)境中的有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)相關(guān)測(cè)量表明：硫酸鹽污染物主要集中在采控的平臺(tái)周圍，以及礦段部分區(qū)域濃度較高。鉻元素分布在鐵礦采礦平臺(tái)，濃度較小，但是通過(guò)運(yùn)輸范圍較大，且對(duì)當(dāng)?shù)氐乃廴居绊懛秶^大。因此，在進(jìn)行水質(zhì)的檢驗(yàn)工作中，要想有效的治理水污染首先要做好檢驗(yàn)工作。

4 對(duì)礦山工程地下水水質(zhì)保護(hù)的建議

4.1 加強(qiáng)對(duì)礦山水污染的監(jiān)管

目前，在很多地方都為了注重經(jīng)濟(jì)效益的提高，忽略了對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護(hù)，尤其是在礦山工程中，對(duì)地下水水質(zhì)的污染嚴(yán)重，部分地區(qū)還存在政府包庇的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞，水資源越來(lái)越惡劣，影響人們的生產(chǎn)生活。因此，政府必須要牢記全心全意為人民服務(wù)，明確責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)污染的工程加強(qiáng)懲治力度，嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)地下水質(zhì)的情況，對(duì)于礦山開采造成污染，加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和檢測(cè)數(shù)據(jù)的公示，以此來(lái)加強(qiáng)監(jiān)督。

4.2 完善管理的制度

隨著水污染的不斷加重，人們對(duì)水污染越來(lái)越重視。礦山工程企業(yè)應(yīng)該意識(shí)到這一問(wèn)題，針對(duì)污染情況展開治理工作，加大資金投入和技術(shù)投入，引進(jìn)專業(yè)的人才，加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)和防控，根據(jù)實(shí)際情況以及檢測(cè)數(shù)據(jù)制定措施，這樣如果一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變化較大，就可以及時(shí)的開展應(yīng)急措施。而且應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確。還有礦山開采中要制定責(zé)任制，交由專人負(fù)責(zé)，轉(zhuǎn)變思想對(duì)水污染提高重視，并加強(qiáng)獎(jiǎng)懲制度，調(diào)動(dòng)員工的積極性，以增強(qiáng)防治水污染的決心。

5 總結(jié)

綜上所述，水是生活的來(lái)源，水直接影響到人們的生產(chǎn)生活，人類的發(fā)展離不開水質(zhì)的好壞。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越重視。因此，加強(qiáng)水質(zhì)的檢測(cè)，對(duì)整個(gè)水環(huán)境保護(hù)、水環(huán)境控制等等都起著至關(guān)重要的作用。而應(yīng)用離子色譜技術(shù)加強(qiáng)水質(zhì)的檢測(cè)，可以更加準(zhǔn)確的提高檢測(cè)的數(shù)據(jù)，高效率的完成工作，以此來(lái)提供更加完整準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并制定有效的措施加強(qiáng)應(yīng)對(duì)，優(yōu)化了礦山工程水質(zhì)的保護(hù)，礦山水污染的現(xiàn)象得到了緩解。