离子色谱法应用于生活饮用水检测的研究进展

◎任振环

（林州市疾病预防控制中心，河南 安阳 456550）

离子色谱法应用于生活饮用水检测的研究进展

◎任振环

（林州市疾病预防控制中心，河南 安阳 456550）

离子色谱是高效液相色谱法当中的一类，又被称之为现代离子色谱。作为一种高效科学的检测方法，离子色谱发展迅速，被广泛用于大气、土壤和水质检测中。本文主要综述了离子色谱法应用于生活饮用水检测的研究进展。

离子色谱；生活饮用水；检测；应用

1 离子色谱应用于生活饮用水常规离子的测定

1.1 常规阴离子检测

杜涛 等人将一定浓度的碳酸钠和碳酸氢钠作为淋洗液，运用离子色谱法分别对沈阳一高校生活用水、北京一小区生活饮用水和某知名矿泉水的无机阴离子含量及种类进行测定，检测结果为：氟离子、氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子的RSD为0.71%～2.41%，MDL为0.150 00～0.434 40 μg/mL，回收率为97.9%～106.1%。实验结果表明，三类水样当中的氟离子均明显超出国家标准，长期饮用会造成人体肾功能衰竭、高氯血症等危害。纪峰 等人在对比离子色谱和理化检验对饮用水常规阴离子检测的MDL、实验成本和检测时间时，发现运用离子色谱检测到的氯离子和氟离子的MDL明显低于理化检验的10倍以上，而硝酸根离子和硫酸根离子的最低检出限更是低于50倍以上；在检验时间上，离子色谱法在10 min之内就可检测出上述提及的4种常规阴离子，而理化检验法平均每检测出一种阴离子的耗时就为50 min，可见离子色谱大大缩短了检测时间，并且在检测成本上，离子色谱法也很低，因此离子色谱是一种非常理想的生活饮用水检测方法［1］。

1.2 常规阳离子检测

何振宇 等人在对比EDTA-2Na滴定法和离子色谱法测定生活饮用水的硬度数据时，EDTA-2Na滴定法对镁离子和钙离子的检出限明显高于离子色谱法，其他检测结果无明显差异。此外，离子色谱还能用于过渡金属离子的检测，朱岩 等人利用CS5阳离子色谱柱，0.05 mol/L草酸+0.095 mol/L氢氧化锂为淋洗液，0.001 mol/L间苯二酚+0.3 mol/L氨水+0.1 mol/L冰醋酸为柱后衍生试剂，利用分光光度法在500 nm的条件下同时测定了生活饮用水当中的铅离子、铜离子、镉离子、钴离子、锌离子和镍离子，MDL为1.97～3.09 ng/mL之间。

2 离子色谱应用于生活饮用水消毒副产物的测定

生活饮用水消毒副产物是在饮用水进行消毒的过程中，加入的消毒剂与水中有机物反应生成的化合物。随着科研的不断深入和人们生活质量的提高，生活饮用水的消毒副产物检测逐渐成为热点问题。生活饮用水需要加氯气进行微生物的消毒处理，而氯气与饮用水当中的部分有机物物质发生反应后会生成卤代乙酸类物质（HAA），包括氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸等。生活饮用水臭氧消毒产生的溴酸钠、溴酸钾、溴酸银等副产物已被明确列为潜在致癌物质。钟新林等人采用离子色谱对生活饮用水当中的NaClO2、KBrO3、KClO3、C2H2Cl2O2、C3HCl3O2等消毒副产物进行了分析，水样品经样品前处理小柱 On Guard－Ag和Na净化后去水样当中的氯离子影响，采用IonPac AS19阴离子分析柱，戴安Ionpac AG19 Guard column保护柱，氢氧化钠溶液梯度淋洗：0～30 min，8 mmol/L；30～35 min，45 mmol/L；35～40 min，8 mmol/L，流速1mL/min，柱温25 ℃。利用抑制型电导进行检测，进样量为500 μL。钟新林 等人以OH-为淋洗液，MDL低，灵敏度高，精密度高，且线形范围良好。窦艳艳 等人则采用氢氧化钾梯度淋洗IC法测定生活饮用水当中的ClO2-、BrO3-、ClO3-。经检测，上述三种消毒副产物与硫酸根、亚硝酸根等几种常规阴离子的分离度良好。线性范围为50 ～1 000 μg/L，检出限分别为5.2 μg/L、8.9 μg/L、7.6 μg/L，RSD分别为2.1%～5.5%、4.1%～5.4%、2.5%～4.8%，P值分别为93.7%～96.5%、90.3%～94.8%、98.0%～111.2%。此检测方法准确度和灵敏度较高，操作简便，选择性好，能很好地满足生活饮用水消毒副产物的检测需求。

3 离子色谱应用于生活饮用水高氯酸根的测定

自20世纪70年代末以来，科学分析工作者先后采用了多种阴离子交换色谱柱和电导法对生活饮用水中的高氯酸进行分离检测。美国环境保护署关于生活饮用水检测的314号标准方法采用的是戴安IonPac AS16阴离子交换色谱柱，该方法可实现对2 mg/mL浓度以上高氯酸盐含量的生活饮用水的准确检测。Liu 等人利用微波浓度离子色谱法检测了生活饮用水当中的高氯酸根离子，水样品经微波加热15 min后浓缩了近10倍，高氯酸根离子的回收率为94.37%，采用IonPac AS16阴离子交换色谱柱进行分离，进样量为140 μL，抑制点带检测，检出限为0.20 μg/L。

我国关于生活饮用水高氯酸污染的检测分析工作仅限于牟世芬 等人为数不多的研究：他们同样采用微波浓度离子色谱的方法检测生活饮用水中的，但是水样浓缩了20倍，检出限同样控制为0.20 μg/L［2］。此外，为控制水样当中其他常规离子的干扰，牟世芬 等人连用了离子色谱和质谱技术，提高了检测结果的准确性和检测灵敏度。我国北京的少数自来水厂可检测出较低浓度的高氯酸根。关于我国高氯酸盐的整体污染状况的研究基本上没有开展，也没有任何标准限制饮用水中高氯酸盐的最高允许浓度。

4 结语

离子色谱是检测生活饮用水多种常规离子、消毒副产物（高氯酸）的有效方法，具有快速、经济、准确、便捷等优势［3］。目前，随着各类新的分离方法和检测仪器的出现，离子色谱与其他检测方法的联用，必将使离子色谱的使用领域得到扩大，检测的灵敏度得到更大的提高，在生活饮用水水质检测中有更广泛的发展前景。参考文献：

［1］王永根，陈淑莎，王剑波，等.离子色谱-电导检测法测定饮用水中13种阴离子的研究［J］.中国卫生检验杂志，2012（7）：1495-1498，1501.

［2］方义红，陈 斌，戎 军，等.离子色谱法测定饮用水消毒副产物亚氯酸盐、氯酸盐和溴酸盐［J］.安徽预防医学杂志，2014（4）：248-250，291.

［3］付冬梅.离子色谱法测定城市饮用水中高氯酸盐含量的研究［J］.中国医药指南，2013（9）：88-89.

The Research of Detection of Drinking Water by Ion Chromatography

Ren Zhenhuan
（Linzhou Provincial Center for Disease Prevention and Control， Anyang 456550， China）

Ion chromatography （IC） is a kind of high performance liquid chromatography （HPLC）. As an efficient and scientific method， ion chromatography has been widely used in the detection of air， soil and water quality. In this paper， the research progress of the application of ion chromatography in the detection of drinking water is reviewed.

Ion chromatography； Drinking water； Detection； Application

TU991.2

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.028

任振环（1974-），汉，河南林州人，本科，中级理化检验主管技师；主要研究方向为食品、生活饮用水、化妆品等检验。