摘要：離子色譜屬于一種新型的分析工具，離子色譜法是目前我國(guó)水質(zhì)、大氣、土壤等生態(tài)方面環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)離子和離子型化合物的主要分析方式，特別是隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范的不斷制定與完善，離子色譜法得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。本文主要總結(jié)分析了離子色譜在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的相關(guān)應(yīng)用情況。

　　關(guān)鍵詞：離子色譜;環(huán)境監(jiān)測(cè);應(yīng)用分析

　　Abstract: ion chromatography belongs to a kind of new type of analysis tools, ion chromatography is at present our country water quality, atmosphere, soil and other ecological environmental monitoring of ion and ionic compounds in the main analysis approach, especially with the related standards and norms of constantly making and perfect, ion chromatography got rapid progress. This paper summarizes and analyzes the ion chromatography in the environmental monitoring the relevant application.

　　Keywords: ion chromatography; Environmental monitoring; Application analysis

　　中圖分類號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　離子色譜是高效液相色譜的一種，故又稱高效離子色譜(HPIC)或現(xiàn)代離子色譜，它主要應(yīng)用于待測(cè)樣品中陰陽(yáng)離子的一種測(cè)定。離子色譜有很大的優(yōu)點(diǎn)，比如其選擇性比較好、靈敏度也比較高，比較快速簡(jiǎn)便，此外，離子色譜還能夠測(cè)定一些用其他的儀器與方法難以分析的多組分。現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展更為離子色譜的應(yīng)用提供了良好的發(fā)展空間，越來(lái)越簡(jiǎn)便的操作、更加精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果都為離子色譜的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

　　1.離子色譜法概述

　　離子色譜法是高效液相色譜法中分離分析溶液中離子組分的方法。離子色譜中使用的固定相是離子交換樹脂。離子交換樹脂上分布有固定的帶電荷的基團(tuán)和能游動(dòng)的配位離子。當(dāng)樣品加入離子交換色譜柱后，如果用適當(dāng)?shù)娜芤合疵摚瑯悠冯x子即與樹脂上能游動(dòng)的離子進(jìn)行交換，并且連續(xù)進(jìn)行可逆交換吸附和解吸，最后達(dá)到吸附平衡。

　　在傳統(tǒng)的陽(yáng)離子分析中通常使用原子吸收分光光度法，這種方法的弊端是一次只能夠測(cè)定一個(gè)元素，在測(cè)定完畢后，如果還需要分析其他的元素，則需要更換并預(yù)熱相應(yīng)的空心陰極燈，這種方法通常會(huì)比較繁瑣。而傳統(tǒng)的陰離子分析法則主要包括重量法、光度法以及容量法這三種方法，這些分析方法還存在很多的不利性因素。離子色譜法在很大程度上能夠避免以上分析方法的不足，它主要具備如下幾種特點(diǎn)：①可以同時(shí)對(duì)多種陽(yáng)離子或者陰離子進(jìn)行分析，這種分析方法的靈敏度相對(duì)于傳統(tǒng)的分析方法要高很多;②樣品的使用量比較少，通常情況下都不需要做非常復(fù)雜的前處理工作;③檢測(cè)線性的技術(shù)比較好;④這種分析方法更為快速準(zhǔn)確，其分辨率也比較高。

　　2.離子色譜在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

　　2.1 離子色譜在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

　　分析傳統(tǒng)城市污水監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)指標(biāo)有不同的方法，以硫酸鹽為例，硫酸鹽的測(cè)定其傳統(tǒng)推薦方法為GB/T11899-1989重量法，該方法是一經(jīng)典方法，準(zhǔn)確度高，但操作繁瑣且耗時(shí)較長(zhǎng)。而離子色譜法作為一種新的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于水中常見陰離子和堿金屬、堿土金屬陽(yáng)離子分析，其較傳統(tǒng)方法省時(shí)省力、操作簡(jiǎn)便。而且利用離子色譜前處理柱系統(tǒng)可有效去除城市污水中的有機(jī)質(zhì)及少量的重金屬離子，減少了對(duì)色譜柱柱效的影響，該方法能完全滿足對(duì)城市污水監(jiān)測(cè)的要求。在進(jìn)行城市污水監(jiān)測(cè)及工業(yè)廢水監(jiān)測(cè)過程中要格外注意對(duì)有機(jī)質(zhì)的去除，以保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確。

　　對(duì)于降水的監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一個(gè)重要工作，離子色譜在降水常規(guī)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要作用。在進(jìn)行降水監(jiān)測(cè)離子的測(cè)定時(shí)，使用離子色譜儀可以有效的減少檢驗(yàn)時(shí)間，增加檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。

　　在進(jìn)行污染源水樣監(jiān)測(cè)時(shí)，離子色譜由于其分離柱的特性導(dǎo)致在進(jìn)行樣品分析前必須對(duì)樣品進(jìn)行處理，以保護(hù)分離柱不被損壞。在進(jìn)行土樣等固體監(jiān)測(cè)樣品時(shí)，需經(jīng)過超聲波、溶液浸泡等提取離子于溶液中，再進(jìn)行處理后進(jìn)行分析。

　　采用離子色譜法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以極大的提高工作效率，對(duì)于在環(huán)境監(jiān)測(cè)車上進(jìn)行即時(shí)檢驗(yàn)有著很大的幫助。

　　2.2離子色譜在大氣監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

　　在傳統(tǒng)的分析方法中，對(duì)于空氣中有毒物質(zhì)的分析方法主要包括分光光度法以及原子光譜法等。現(xiàn)階段，對(duì)于環(huán)境的監(jiān)測(cè)通常都采用離子色譜法。相比較傳統(tǒng)的分析方法，離子色譜法則具有操作簡(jiǎn)便、靈敏快速、精密度高、抗干擾能力強(qiáng)以及分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠性強(qiáng)等優(yōu)越性。在對(duì)大氣的監(jiān)測(cè)中，通過離子色譜法可以檢測(cè)的分子或者離子包括F-、Cl-，SO2，CO2，NOx以及甲醛等，其中SO2與NOx時(shí)經(jīng)常使用的檢測(cè)項(xiàng)目。在通過離子色譜法進(jìn)行操作時(shí)，通常先俘獲樣品于堿性溶液之中，然后再作進(jìn)一步的處理。Tsai等通過離子色譜法對(duì)大氣溶膠中分子量較低的二羧酸進(jìn)行分析并且還取得了良好的效果。

　　在空氣之中的氯化氫含量比較低，而且還存在很多的干擾性因素，這種現(xiàn)象很適合通過離子色譜法進(jìn)行分析。錢飛中等人還使用DX-120型的離子色譜儀，通過離子色譜法對(duì)環(huán)境空氣中的氯化氫進(jìn)行測(cè)定，此外，還將此分析方法與常用的硫氰酸汞分光光度法進(jìn)行了比較，進(jìn)一步證明了其優(yōu)越性。

　　2.3離子色譜在土壤與生物體污染物監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

　　離子色譜法可以對(duì)土壤中的提取液以及生物體中的消解液進(jìn)行測(cè)定。土壤中主要包括：N03-，P043-，SO42-，Na+，K+，NH4+，Ca2+，Mg2+。在生物體中主要包括F-，Cl-，NO2-，PO43-，NO3-，SO42-等。

　　2.4離子色譜的最新應(yīng)用

　　在當(dāng)前，離子色譜的最新應(yīng)用主要是解決傳統(tǒng)的分析方法中難以解決的問題為主，比如，GC與HPLC中無(wú)法解決的難題，它存在的主要特征是可以電離、無(wú)紫外吸收的化合物。尤其是隨著離子色譜分析法的不斷提高及其檢測(cè)技術(shù)的不斷完善，離子色譜法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各大領(lǐng)域之中，比如生物可電解物質(zhì);糖類以及氨基酸;維生素與抗生素以及蛋白質(zhì)與多肽等各類物質(zhì)的監(jiān)測(cè)之中。

　　3.離子色譜環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中需注意的問題

　　3.1樣品前處理

　　離子色譜的發(fā)展離不開樣品前處理技術(shù)，它們之間存在著相輔相成的關(guān)系，在通過離子色譜對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)，選擇合適的前處理方式是其中的關(guān)鍵點(diǎn)。一般情況下都會(huì)根據(jù)被分析物、檢測(cè)方式以及各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的具體實(shí)驗(yàn)條件從中選擇更為簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)以及準(zhǔn)確有效的樣品前處理方法。通常情況下離子色譜的前處理技術(shù)會(huì)包括采樣、凈化樣品、基體的消除以及濃縮或者稀釋這四個(gè)部分。

　　3.2對(duì)水體的要求

　　如果在進(jìn)行分析的過程中，相關(guān)物體中存在細(xì)菌、腐植酸以及可溶性硅，則不適宜應(yīng)用離子色譜法。因此，在使用離子色譜法時(shí)，使用的水應(yīng)該是蒸餾的，不能夠使用電滲析水。對(duì)于所使用過的離子水、淋洗液等都應(yīng)該進(jìn)行過濾以及脫氣處理，否則將會(huì)影響到儀器工作的穩(wěn)定性。

　　3.3淋洗條件

　　如果淋洗液的濃度過高，則會(huì)在很大程度上造成較大的背景電導(dǎo)，因而將會(huì)影響到最終檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性;反之，如果濃度過低，則會(huì)在一定程度上造成離子的洗脫不安全，這也會(huì)影響到最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，如果淋洗液的流速過高，則會(huì)降低離子的保留時(shí)間，從而更易造成峰形的重疊。如果系統(tǒng)的壓力增大，流速過低，也會(huì)在一定程度上延長(zhǎng)了相關(guān)的檢出時(shí)間，造成峰形變寬。在工作過程中，應(yīng)注意優(yōu)先考慮并保證各個(gè)離子能夠?qū)崿F(xiàn)完全地分離，因而通常會(huì)選擇最佳的濃度配比與流速。

　　3.4溶液的配置和存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

　　在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行配置的過程中，需要根據(jù)待測(cè)樣本的濃度范圍來(lái)進(jìn)行確定，通常情況下應(yīng)該使用大多數(shù)的待測(cè)樣濃度范圍在標(biāo)準(zhǔn)溶液最大濃度的20%-50%之間，這是最佳的取值范圍。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的溶液應(yīng)該裝在聚乙烯瓶中，然后放在冰箱中進(jìn)行保存，其溫度應(yīng)維持在4℃～6℃之間。如果要長(zhǎng)期對(duì)其進(jìn)行保存，則需要防止藻類物體的產(chǎn)生。

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　離子色譜作為一種比較經(jīng)典的液相色譜的分支，在當(dāng)前已演變成為一種較為成熟的分析技術(shù)，尤其是在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域其發(fā)揮的作用也是越來(lái)越突出。社會(huì)是不斷進(jìn)步的，技術(shù)也在不斷的更新，新的固定相將會(huì)不斷的出現(xiàn)，也將會(huì)產(chǎn)生更多的新檢測(cè)手段，這有助于進(jìn)一步拓寬離子色譜的應(yīng)用范圍，而且也在很大程度上能夠增加離子色譜的應(yīng)用范圍。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]齊文啟等.環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:481-506.

　　[2]劉偉明.環(huán)境監(jiān)測(cè)新技術(shù)應(yīng)用――離子色譜[J].環(huán)保科技,2008,1

　　[3]汪玲,牛明改,王振領(lǐng).離子色譜技術(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào),2009,2.

　　作者簡(jiǎn)介：

　　楊華，(1972-)，女，湖南保靖人，湖南省株洲市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。