目前采用離子色譜法分析的主要是大氣和水質(zhì),已經(jīng)成為環(huán)境監(jiān)測的重要手段。而作為環(huán)境監(jiān)測中的重要檢測儀器,離子色譜儀的使用以及其檢測物質(zhì)的處理等都對(duì)檢測結(jié)構(gòu)有一定的影響,為環(huán)境監(jiān)測及可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、離子色譜的應(yīng)用背景意義
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,其有別于傳統(tǒng)離子交換色譜柱色譜的主要是樹脂具有很高的交聯(lián)度和較低的交換容量,進(jìn)樣體積很小,用柱塞泵輸送淋洗液通常對(duì)淋出液進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)電導(dǎo)檢測。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往后,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。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,其簡便的操作更加精準(zhǔn)的監(jiān)測結(jié)果為離子色譜的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的重要組成部分,其監(jiān)控效果對(duì)于我國環(huán)境有著重要影響。污水處理作為我國工業(yè)企業(yè)環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn),其監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實(shí)有效對(duì)于企業(yè)有著重要意義。一方面關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程的運(yùn)行與保養(yǎng)的指導(dǎo),另一方面也關(guān)系到企業(yè)污水處理等工程是否達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。離子色譜法是水質(zhì)、大氣、土壤監(jiān)測的檢驗(yàn)方法,尤其在工業(yè)廢水監(jiān)測等方面,具有穩(wěn)定性好、重現(xiàn)性好、精密度好等特點(diǎn),其在水質(zhì)監(jiān)測有著廣泛的應(yīng)用。
二、離子色譜在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用
加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測控制企業(yè)污水排放是目前環(huán)境監(jiān)測機(jī)構(gòu)的首要工作。操作簡便、分析項(xiàng)目多、速度快、工作環(huán)境清潔等特點(diǎn)使得離子色譜在污水排放環(huán)境監(jiān)測以及土壤環(huán)境監(jiān)測等方面的應(yīng)用不斷增加。
1.離子色譜在水環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用
傳統(tǒng)城市污水監(jiān)測,針對(duì)不同的監(jiān)測指標(biāo)有不同的方法,以硫酸鹽為例,硫酸鹽的測定其傳統(tǒng)推薦方法為gb/t11899-1989重量法,該方法準(zhǔn)確度高但操作繁瑣且耗時(shí)較長。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、堿土金屬陽離子分析,其較傳統(tǒng)方法省時(shí)省力、操作簡便。而且利用城市污水離子色譜前處理柱系統(tǒng)可有效去除污水中的有機(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,該方法能滿足對(duì)城市污水監(jiān)測的要求。在進(jìn)行城市污水監(jiān)測及工業(yè)廢水監(jiān)測過程中要格外注意對(duì)有機(jī)質(zhì)的去除,以保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。
對(duì)于降水的監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中的一個(gè)重要工作,離子色譜在降水常規(guī)監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。在進(jìn)行降水監(jiān)測離子的測定時(shí),使用離子色譜儀進(jìn)行可以有效的減少檢驗(yàn)時(shí)間,增加檢驗(yàn)準(zhǔn)確性。
另外,對(duì)于環(huán)境水質(zhì)的分析也是環(huán)境監(jiān)測的重要工作之一,采用離子色譜儀一般可以在20分~30分鐘之內(nèi)分析測試出常規(guī)項(xiàng)目:氟化物、氯化物、亞硝酸鹽氮硝酸鹽氮、硫酸鹽等。通過標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制選擇適合的濃度,配成多個(gè)項(xiàng)目的混合使用液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)環(huán)境水質(zhì)樣品進(jìn)行定量分析,其精密度、準(zhǔn)確度均達(dá)到環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制指標(biāo)的要求。
在進(jìn)行污染源水樣監(jiān)測時(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。
2.離子色譜在大氣環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用
大氣中的含量很低,但是垃圾場等地由于垃圾自燃導(dǎo)致塑料垃圾燃燒,可以使得該區(qū)域含量相對(duì)較高。濃度過高,可以導(dǎo)致周圍環(huán)境改變,長期處在這種環(huán)境下對(duì)周圍居民、生物的健康有著嚴(yán)重的不良影響。傳統(tǒng)監(jiān)測方式很難檢測含量,采用離子色譜可以準(zhǔn)確的測定出大氣中的含量。
其具體的試驗(yàn)方法是:首*行采樣,參考《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》,取2只大型氣泡吸收管,分別裝入10ml吸收液(2 mmol nahco3、1.3 mmol na2co3),用硅膠管串聯(lián)后接在大氣采樣器上,再用硅膠管將微孔濾膜過濾器(孔徑0.30 μm)套在吸收管的進(jìn)氣孔上,以1 l/min 流量,采氣60 min。采樣完畢后將吸收液轉(zhuǎn)入60 ml聚乙烯瓶中帶回實(shí)驗(yàn)室,采用離子色譜對(duì)樣品進(jìn)行分析測定。分析條件:陰離子交換柱,淋洗液2 mmolnahco3、1.3 mmol na2co3,流速800μl/min,溫度20.0℃,進(jìn)樣體積20μl。在檢測時(shí),選用帶有化學(xué)抑制柱,靈敏度高、檢出限低的離子色譜儀,以增加檢測精密度。同時(shí)由于儀器在分析中只需要淋洗液、再生液,而不需要其它試劑,因此可節(jié)約藥品對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染小,利用此方法測定樣品時(shí)結(jié)果重現(xiàn)性好。采用離子色譜法對(duì)大氣中等有毒有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,方便、快捷,是目前大氣環(huán)境監(jiān)測的方法。
總之,離子色譜儀的發(fā)展為離子色譜在各行業(yè)的應(yīng)用帶來了更加廣闊的空間,尤其是快速檢驗(yàn)?zāi)芰?duì)于環(huán)境監(jiān)測有著重要的意義,為環(huán)境監(jiān)測及保護(hù)提供及時(shí)有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測對(duì)于城市環(huán)境,國家發(fā)展乃至人類生存都有著重要的意義,為我國可持續(xù)發(fā)展路線實(shí)施起到了重要作用。
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