离子色谱仪在环境监测中的应用

【摘 要】离子色谱是高效液相色谱的一种，是分析离子的一种液相色谱方法。根据分离机理，离子色谱可分为高效离子交换色谱 （HPLC）、离子排斥色谱 （HPIEC）和离子对色谱 （MPIC）。

【关键词】离子色谱；环境监测；阴离子；阳离子

1 离子色谱的工作原理

离子色谱的分离机理是采用离子交换分离柱分离无机阴、阳离子，分别以碳酸钠-碳酸氢钠或甲基磺酸为淋洗液，，用电导检测器进行检测。将样品的色谱峰与标准溶液中的各离子的色谱峰相比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。测定样品中的无机阴、阳离子。

2 离子色谱法的特点

（1）灵敏度高。离子色谱分析的浓度范围为ug/L-mg/L。当进样量为50μL时，常见阴离子的检出限小于10g/L。如增加进样量并采用小孔径柱或在线浓缩时，检出上限可达10-12g/L。

（2）选择性好。离子色谱法分析无机和有机阴、阳离子的选择性主要由选择适当的分离和检测系统来达到的。由于离子色谱的选择性，对样品的前处理要求简单、一般只需做稀释和过滤。

（3）稳定性好。离子色谱基线稳定，样品重现性好。

（4）分析速度快。一次进样，可以同时测定常见阴、阳离子，这是其他分析手段所无法达到的。

3 离子色谱仪在环境监测中的应用

随着我国经济发展的影响，近年来国家生态环境环境的关注的要求日益增加。而环境监测是环境保护工作最为重要的一部分，它对于城市环境、国家发展乃至人类生存都有着重要的意义，作为我国可持续发展路线实施的重要组成部分，加强环境监测、控制企业污水排放是目前环境监测机构的首要工作。操作简便、分析项目多、速度快、工作环境清洁等特点使得离子色谱在污水排放环境监测以及土壤环境监测等方面的应用不断增加。

离子色谱问世以来，一直是分析化学领域发展最快分析方法之一。20世纪80年代前离子色谱仅限于分析简单的无机阴、阳离子。近几年来离子色谱固定相的主要缺点一一硅质填料对pH值的不稳定性以及高聚物离子交换填料对有机溶剂的不匹配性已被克服，随着具有反相性质的对有机溶剂可匹配的聚合物离子交换填料的引入，离子色谱的应用出现了巨大的变化。现在离子色谱可分析各种类型的离子型化合物，包括各式各样极性有机物的分析，以及含有大分子和有机溶剂的多种复杂样品都可直接进行分析。

离子色谱主要用于环境样品的分析。主要包括地表水、饮用水、降雨（雪）、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子的分析。另外在食品、卫生、石油化工、水及地质等领域也有广泛的应用。主要检测的常见离子有： 阴离子：F-， Cl-， Br-， NO2-， PO43-， NO3-， SO42-等。阳离子：Li+， Na+， NH4+， K+， Ca2+， Mg2+，等。

（1）无机阴、阳离子的分析

以碳酸钠-碳酸氢钠作淋洗液，一次进样分离F-， Cl-， Br-， NO2-， PO43-， NO3-， SO42-等7种阴离子，已成为目前测定地表水、地下水、饮用水中阴离子的最佳方法。用甲基磺酸作淋洗液一次进样分离Li+， Na+， NH4+， K+， Ca2+， Mg2+，等己是很成熟的方法。

（2）在酸雨监测中的应用

目前，酸沉降（酸雨）带来的污染问题日益严重，已引起世界各国的广泛重视，大气中干、湿沉降酸度的增高主要来源于各种固定污染源和移动污染源，为了准确、及时地了解一定区域范围内的酸雨污染现状，如主要污染组分、污染因子、污染特征及其发展趋势等，我站采用戴安公司生产的ICS900离子色谱仪监测雨水中的阴、阳离子。不仅提高了分析的准确性，降低了成本缩短了分析时间。

（3）离子色谱法在水环境监测领域的进展

经过多年的应用，离子色谱己逐渐被国内外分析领域所接受，并被一些国际上有影响的机构确定为标准分析方法或推荐方法。它是一种很有发展前途的分析方法。经过前期预处理，可以用于工业污水中阴阳离子分析。

（4）离子色谱在大气环境监测中的应用

大气中的氯化氢含量很低，但是垃圾场等地由于垃圾自燃导致塑料垃圾燃烧，可以使得该区域氯化氢含量相对较高。氯化氢浓度过高，可以导致周围环境改变，长期处在这种环境下对周围居民、生物的健康有着严重的不良影响。传统监测方式很难检测氯化氢含量，采用离子色谱可以准确的测定出大气中氯化氢的含量。

4 结论

离子色谱是目前同时测定饮用水中多种阴离子最佳的方法，其具有准确、简捷、快速等优点。离子色谱仪的发展为离子色谱在各行业的应用带来了更加广阔的空间，尤其是快速检验能力对于环境监测有着重要的意义。作为我国环境监测中的重要监测仪器，其操作人员的水品对于监测有着一定的影响，操作人员日常的养护及操作必须严格按照离子色谱监测手法进行，对于样品的处理必须严格，以此保障监测数据的真实性，为我国环境监测及保护提供及时有效的监测数据。

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