简析环境监测中的离子色谱法应用

简析环境监测中的离子色谱法应用

叶芳勇

浙江多谱检测科技有限公司浙江杭州310030

摘要：离子色谱（IC）用高效液相色谱法（HPLC），并通过液相色谱离子，使用离子交换的原理进行分析。其是目前我国水质、大气、土壤等生态方面环境监测中对离子和离子型化合物的主要分析方式。目前采用离子色谱法分析的主要是大气和水质，已经成为环境监测的重要手段。本文简述了离子色谱法的主要特征，对环境监测中的离子色谱法应用及其注意事项进行了简要分析。

关键词：离子色谱法；特征；环境监测；应用；注意事项

环境监测作为我国可持续发展战略中的重要组成部分，其监测效果对于我国环境有着重要影响。离子色谱法是高效液相色谱的一种模式，主要用于阴、阳离子的分析。为了更好地监控环境，确保环保的有效开展，以下就环境监测中的离子色谱法应用进行探讨分析。

1离子色谱法的主要特征

离子色谱法在环境监测中主要用于测定各种离子的含量，能够有效检测有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子和有机酸等离子。其不仅可以进行常量和微量分析，还可以与富集技术结合进行痕量甚至超痕量分析，具有高灵活性、高选择性、高灵敏度等多个特点，已成为环境分析中必不可少的工具，广泛地应用在大气环境、水环境以及土壤环境的监测工作中。

离子色谱法与电化学分析方法和原子吸收法等仪器分析相比，则具有简单、快速、选择性好，灵敏、准确和同时测定多组分等特点。直到目前为止，IC法已广泛用于化工、医药、农业和环境监测等领域。离子色谱是高效液相色谱的一种，故又称高效离子色谱（HPIC）或现代离子色谱，其有别于传统离子交换色谱柱色谱的主要是树脂具有很高的交联度和较低的交换容量，进样体积很小，用柱塞泵输送淋洗液通常对淋出液进行在线自动连续电导检测，利用离子交换的原理，连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。水样注入碳酸盐—碳酸氢盐溶液并流经系列的离子交换树脂，基于待测阴离子对低容量强碱性阴离子树脂的相对亲和力不同而彼此分开。被分离的阴离子，在流经强酸性阳离子树脂或抑制膜时，被转换为高电导的酸型，碳酸盐—碳酸氢盐则转变为弱电导的碳酸。用电导检测器测量被转变为相应酸型的阴离子与标准进行比较，根据保留时间定性，峰高或峰面积定量。食品制造行业、制药业、纺织业等行业都有着离子色谱的应用。现代技术的发展更为离子色谱的应用提供了良好的发展空间，越来越简便的操作、更加精准的监测结果都为离子色谱的应用提供了基础。

结合笔者实践工作经验，认为离子色谱法的特征主要表现为：（1）应用范围广。现代离子色谱技术的应用范围很广，不仅可以应用在环境监测行业，还可以应用在食品制造行业、纺织行业等，而且随着现代离子色谱技术的发展，其应用范围将会越来越广。（2）进样体积小。由于现代离子色谱技术所使用的色谱柱含有的树脂具有较高的交联度和较低的交换容量，使得色谱进样的体积较小。（3）能够实现自由游动离子的配对和交换。因为现代离子色谱技术是从高效液相色谱技术中分离出来的，因此现代离子色谱技术的色谱柱上的树脂是带有电荷的，同时现代离子色谱技术还能实现自由离子的配对和交换，通过实现自由离子的配对，可以分离出样本中的无机离子。通过离子的交换，可以让样本中的离子实现交换吸附和解吸，进而实现样本离子的状态平衡。

2环境监测中的离子色谱法应用分析

2.1水环境监测中的离子色谱法应用分析

水质环境监测主要是对水的种类、浓度及各种污染物进行分析，并且对水质评价过程中污染物的监测和测量。监测范围十分广泛，包括受污染和未受污染的天然水（河流，湖泊，海洋和地下水）及各种工业排水。主要监测项目可分为两类：一类是综合水质指标，如温度，颜色，混浊度，pH值，电导率，悬浮固体，溶解氧，生化需氧量，化学需氧量等的反射；另一种是一些有毒物质，如苯酚，氰化物，砷，铅，铬，镉，汞和有机杀虫剂。对水质的河流和海洋中，除了上述的监视项目，有时需要对测量流速和流的状态的客观评价。对于降水的监测是环境监测中的一个重要工作，离子色谱在降水常规监测中发挥重要作用。在进行降水监测离子的测定时，使用离子色谱仪进行可以有效的减少检验时间，增加检验准确性。

2.2大气环境监测中的离子色谱法应用分析

大气环境对于人们生活环境非常重要，环境监测人员可以使用离子色谱技术来检测大气环境中的氯化氢含量，并且由于氯化氢含量对于生活环境影响重大，因此需要加强对其进行监测。传统的监测方法难以检测到氯化氢含量，用离子色谱法可以准确测定大气中的氢氯化物含量。当大气降水的pH小于5.6时被称为酸雨。酸雨对建筑和农作物带来严重危害，也不利于文物古迹的保护，甚至会危害人体健康。离子色谱法具有简单，快速，灵敏度高，选择性好，同时多离子测量特性的分析，可以作为一种有效的分离装置。

2.3土壤环境监测中的离子色谱法应用分析

土壤环境监测中的离子色谱法应用由于快速干净的工作环境等特点使其应用日益广泛。土壤污染问题也日益突显，对土壤的测定中，离子色谱法主要应用于无机阴离子（氯离子、硫酸根、溴离子、碘离子）和有机酸（草酸、丁酸）的测定。环境的测定与水体环境具有着相同的原理，在检测过程中，需要先将土壤提取物利用消解液进行反应，保证土壤样品中不含有颗粒较大的杂质。然后利用固定相分析方式，对土壤中的各离子含量进行测定，其方法与水体检测方法相同。

3环境监测中的离子色谱法应用注意事项分析

环境监测中的离子色谱法应用注意事项主要有：（1）注意抑制器的影响。离子色谱技术在使用过程容易受到抑制器工作状态的影响，如果抑制器长时间不使用，其微膜很容易出现脱水破裂，因此很容易导致抑制器出现漏液，导致抑制能力下降。一旦抑制器的工作状态发生改变，其背景电导也很容易出现升高的庆幸，进而导致分别峰面积和峰高出现变化，从而影响监测结果。抑制器在工作过程中，也很容易受到重金属离子和有机大分子的污染，导致抑制器的抑制容量下降，进而影响峰面积和峰高。针对于这个问题，工作人员可以采用浓度比较相近的标准物质来对曲线进行校准，进而提高监测结果的准确性。（2）注意监测结果的准确性。离子色谱技术在环境监测中的应用，其色谱柱的分析会随着使用时间的改变而发生变化，会对峰面积和峰高产生影响，进而影响监测结果的准确性。针对于这个问题，工作人员在监测的过程中就要加强维护好色谱柱，可以通过定期使用高浓度的淋洗液来对色谱柱进行冲洗，提高色谱柱的有效性。

结束语

综上所述，随着工业化程度的提高，使得环境污染问题的日益严重，基于环境保护的需要，必须采取有效解决措施。需要进一步开发离子色谱等检测技术，如电感耦合等离子体原子发射光谱法，电感耦合等离子体质谱和流动注射分析等联合应用，充分发挥其简单，快速，灵敏度高等特点。目前离子色谱法已广泛应用于环境、水文地质、临床、医药、食品、工业、电镀和水电等领域中数百种离子的分析，离子色谱法的迅速普及与其在环境分析中的适应性有关，它是环境分析的首推方法之一。

参考文献：

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[3]戚荣平.基于离子色谱法测定水环境中氨氮及含磷化合物的研究[D].浙江大学，2017

[4]刘海艳等.离子色谱技术在土壤离子监测中的应用[J].安徽农业科学，2016（03）