离子色谱在城市河道水环境污染监测中的应用

倪萌(长沙市宇驰检测技术有限公司，湖南 长沙 410000)

0 引言

离子色谱与传统的离子交换色谱柱色谱具有一定的差别，离子色谱属于高效液相色谱，其树脂具有一定的交联度，交换容量比较低，能够实现淋出液的在线自动连续电导检测，在树上淋洗液时可以使用柱塞泵。离子色谱法能够很好的对溶液中的离子组分进行分离分析，其中离子交换树脂属于固定相，并且分布有带电荷的基团以及能游动的配位离子。离子交换色谱在加入到样品之后，能够在溶液洗脱的作用下与树脂上的离子发生相应的交换，与此同时能够发生可逆交换吸附以及解吸，最终能够很好的实现吸附平衡。

1 离子色谱的应用介绍

随着科学技术的不断发展，离子色谱的应用范围也在逐渐扩大，并且具有很好的发展空间，离子色谱在具体应用过程中有着非常简便的操作，并且监测结果比较精准。离子色谱检测是我国可持续发展战略中的一项重要内容，离子色谱检测的结果，对我国环境有着非常重要的作用。工业企业在具体发展过程中需要对环境进行监测，在此过程中可以依据污水处理工作，而企业的发展和监测数据的真实有效性有着非常大的联系。科学合理的环境监测数据，能够指导企业开展相应的污水处理运行和保养工作。除此之外，企业也可以根据环境监测数据来判断自身的污水处理是否符合国家的标准。在对水质以及大气等进行监测时，离子色谱法能够起到很好的作用和效果，工业企业在对废水进行监测时，利用离子色谱法能够很好的保证稳定性和精密度，所以该种方法得到了广泛应用。

2 环境监测工作中应用离子色谱

目前我国环境监测机构的主要任务是对重视环境监测工作的开展，对企业的污水排放进行科学合理的控制。在对污水

排放环境进行监测时，离子色谱在具体应用过程中具有操作简便以及速度快的优势，从而得到了广泛的应用。

2.1 水环境监测工作中应用离子色谱

在对城市污水进行监测时，如果采用传统的检测方法，那么要根据不同的监测指标采取相应的方法，比如在对硫酸盐进行检测时，可以使用GB/T 11899—1989《水质 硫酸盐的测定 重量法》，这种方法在具体应用过程中能够保证具有一定的准确度，但是在具体操作过程中具有一定的复杂性。在对水中的阴离子以及碱金属等阳离子进行分析时，可以用离子色谱法。这种方法与传统的分析方法相比较具有比较简便的操作，并且不会花费很长的时间。在对城市污水进行监测时，可以采用离子色谱前处理辅助系统，该种系统在具体应用过程中不仅能够有效去除金属离子和有机质，并且不会对色谱柱柱效产生很大的影响。因此，在对城市污水进行监测时，该种方法得到了广泛应用。为了确保检测结果具有一定的准确度，在具体监测过程中要重视去除有机质。

环境监测工作包含了降水的监测，在对降水进行常规的监测时，可以用离子色谱法，这种方法能够起到很好的作用和效果。在测定降水监测离子时，科学合理的应用离子色谱仪，也能够很好的节省检验的时间，保证结果的正确。

另外，环境水质分析也是环境监测的一项重要工作。使用离子色谱仪，一般在20～30 min内可以对氟、氯化物、亚硝酸氮、硝酸氮、硫酸盐等现有项目进行分析和测试。通过标准溶液的准备，选择适当的浓度，为各项目的混合溶液，然后制定标准曲线，使用标准曲线对环境水质样品进行定量分析，其精确度可以达到质量管理指标，并且符合环境监测实验室要求事项。

检测污染源样本时，为了防止分离柱受到破坏，样本分析前要对样品进行处理，这主要是受到了分离柱的特性影响，进行土壤样品等固态检测时，应该通过超声波、溶液沉淀等提取溶液内的离子，然后进行分析处理。

2.2 大气环境监测工作中应用离子色谱

大气中氯化氢含量很低，但垃圾处理厂及其他场所垃圾自发燃烧，使塑料垃圾燃烧，这些地区的氯化氢含量相对较高。浓度过高的氯化氢能够改变周围环境，长期暴露在这样的环境下，对周围居民的机体健康会产生严重的负面影响。传统的检测方法是很难探测到氯化氢含量，离子色谱法能够准确地测量大气中氯化氢的含量。具体测试方法如下：先提取样品，参照“空气与废气监测与分析方法”，取两根大型气泡吸收管，串联后分别抽入10 mL吸收液体(2 mmol NaHCO3，1.3 mmol Na2CO3)。在吸水管内的空气吸入入口处放置微孔滤膜过滤器(孔径0.30 μm)，按照1 L/min的流量收集60 min的气体。抽样后，将吸收液转移到60 mL聚乙烯瓶，带到实验室，用离子色谱进行分析测试。分析条件：阴离子交换柱，流速800 L/min,温度200 ℃,注入量20μL。化学抑制柱在检测时能够发挥很好的作用，所选择的离子色谱仪高要具有较高的灵敏度和较低的检出限。同时，机器在分析时只需要淋洗液和再生剂，不需要其他试剂，因此可以减少药物对环境的污染。用这种方法测试样品时，可以科学合理的显示结果。使用离子色谱法在大气中检测有毒有害物质如氯化氢等，是一种方便、快捷且目前非常受欢迎的对大气环境进行监测的方法[1]。

3 对城市河道水环境污染进行检测时，应用离子色谱

以河水中存在的各种离子的基本特性为基础，根据检测标准划分各项技术的适用界限，选定两性离子作为交换组，分析包含在城市河流污染水里的有机分子，对技术交换柱进行切换，设计相应的应用步骤[2]。

在获得城市河流环境的样品中，将测试的样品放在液压泵中，打开阀门使样品流入，选择适用检测技术的水质样品，以离析分离柱样品。从分离色谱中提取样品，控制样品的流入速度，使用分水中包含的多种离子成分，检测水质酸度和碱度，使用导电装置分离废液。分析城市河流环境的多种复杂构成，并在水质环境污染检测的基础上直接写入数据信息。根据以上设计的离子色谱使用过程，结合城市河川水质现状，在以下3个方面进行城市河道水质污染检测和离子色谱应用的分析和探讨。

3.1 在对城市河道水的阴阳离子进行划分时，应用离子色谱

以离子的排斥性为标准，从城市河道环境污染样品中分离出小分子，改变水中一般无机离子的等价特性，包括负一价氟离子、负一价氯离子、负二价氮氧离子、负四价磷硫离子。浓缩水质，过滤影响离子色谱检测的重复元素等价元素，最终找出在水质污染环境下最高的阴离子浓度。使用同一浓度的淋洗装置，根据元素的剃度加热7 min，并且分离，分离过程中要抑制正离子和负离子的交换[3]。有选择性的使用离子色谱可取代传统检测中使用的其他化学物质，并可将有机酸和无机酸分开，使传统检测工作简单化。此进程中不使用其他检测设备，能有效控制检测成本，避免在技术应用过程中出现浪费。使用低浓度盐酸和DAP做试剂，分离水质中包含的氮氢离子、钾离子、钙离子这样的阳离子，加入离子聚合物，与盐酸和疏水离子交换，淋洗。将一次进样检测法引入相应的分离柱之后，沉淀的负离子依附在分离柱上端，根据离子价从高到低进行排列。15 min后可分离水中的阴离子和阳离子。以离子色谱剃度为基础的检测技术已经成熟，可以直接在水环境中进行离子分割。

3.2 水环境污染酸碱性检测

有机酸是污染水质环境的主要物质之一。为了更好地掌握城市河流水质污染的现状，分离阴离子和阳离子，在水质样品中检测出水质污染的酸度和碱度。首先，要稀释水质样品，再取城市河流10 mL稀释为5%浓度，用化学pH测试用纸对水样品进行初始pH测试，与此同时，对水质环境进行pH测试。假定pH测试中，测试用纸大于7.0，表示水质中含有碱性物质，如果pH测试用纸的测试值低于7，表示水质中含有腐蚀性酸性物质。其次，获取一般的酸，如柠檬酸，乳酸，焦油酸等；控制酸的空基，最大限度地利用气相色谱，利用新的离子团，利用样品填满离子团的空隙，形成较强的酸性离子团，提高分离基的选择，和碱性离子OH-结合，形成氢键。分析城市河流水质环境的亲水有机酸条件，寻找与测试酸度相一致的碱性离子，在水质中确定游离形态的酸性离子，确认是否是腐蚀性酸性物质。检查样品是否与水质有相互排斥的效果，通过各种测试求出结果的平均值，并将得出的平均值与水溶性酸物质进行比较[4]。

4 实验论证分析

在本实验的研究对象中随机选择特定城市的河流，选择样品的pH、温度、含氧及其他数据，通过实验中生成的数据得出结论。在城市河道水质环境污染检测中获得的检测结果比较接近实际结果，检测误差有效减少。

5 结语

由以上可知，离子色谱仪的应用促进了很多行业的发展，在环境监测工作中也起到了非常重要的作用，该项技术能够促进我国的可持续发展。