离子色谱法测定地表水中硝酸盐和亚硝酸盐

廖楠

摘要 应用离子色谱法测定地表水中硝酸盐和亚硝酸盐的含量，结果表明：标准曲线线性r均高于0.999 5，检出限分别为0.001 7 mg/L和0.007 0 mg/L，精密度为0.22%～0.97%，准确度较高。与气相分子吸收光谱法相比，具有分离度高、操作简便、毒性危害小等特点，可满足地表水环境质量标准的要求。

关键词 地表水；硝酸盐；亚硝酸盐；离子色谱法

中图分类号 O657.75 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0160-02

随着经济的大力发展，作为饮用水和工业用水水源的地表水水体受到严重污染，水质恶化而无法达到使用标准。地表水中硝酸盐、亚硝酸盐的污染问题在近年来受到越来越多的关注，其中硝酸根离子的含量与水体富营养化有直接关系。伴随着水污染的加剧，水体富营养化情况也日益严重，水中氮化物主要以NH4+和NO3-形态存在，在特定条件以及微生物的催化作用下，也会形成毒性较强的NO2-。在pH值<6.5时，亚硝酸盐会与仲氨反应，形成强致癌物质亚硝胺基，亚硝酸盐中毒的原理是其与血红蛋白作用，使正常的二价铁被氧化成三价铁，形成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白能抑制正常的血红蛋白携带氧和释放氧的功能，因而致使组织缺氧，特别是中枢神经系统缺氧更为敏感。亚硝胺还能够透过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致畸作用。6个月以内的婴儿对亚硝酸盐特别敏感，导致新生儿易患高铁血红蛋白症（又称“蓝婴综合症”）。因此，亚硝酸盐已经成为危害人类健康的重要因素之一[1]。地表水环境质量标准要求硝酸盐（以氮计）含量不能高于10 mg/L。目前，虽然硝酸盐超标不是很严重，但这些硝酸盐可以在地下水中持续几十年，并且随着污染的逐渐加重积累越来越多而可能至很高浓度，因此必须给予足够的重视。

水中硝酸盐和亚硝酸盐的测定多采用分光光度法和气相分子吸收光谱法，操作复杂耗时较长，化学试剂种类繁多，相对于此，离子色谱法操作简便、灵敏度高、分离度好，能同时测定多种化合物，耗费时间短。处理成分较复杂的地表水样品时，前处理净化过程简单易操作，测定结果满足地表水環境质量标准的要求[2]。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

ICS5000+型离子色谱仪，氢氧根淋洗液（仪器自动在线生成），一次性水系针式微孔滤膜：孔径0.22 μm，硝酸盐氮、亚硝酸盐氮使用液浓度分别为10、100 mg/L。

1.2 样品处理

选择硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶盛放水样，不需要加固定剂，4 ℃冷藏保存，2 d内完成分析。采集的水样通过0.22 μm针式滤膜，较清洁的水样可直接进样，含有干扰物质的复杂水样可经相应的预处理柱处理后进样。样品中的被测化合物随氢氧根淋洗液进入阴离子分离柱，离子交换树脂对样品进行分离，经电导检测器检测。根据色谱峰的相对保留时间定性，峰面积定量。

1.3 色谱条件

柱温25 ℃，电导池温度35 ℃，淋洗液为20 mmol/L KOH，抑制器电流59 mA，流速1.0 mL/min，进样体积25 μL，定量方式为峰面积。

1.4 检出限和测定下限计算方法

按照HJ168—2010[3]的规定，对0.07 mg/L标准溶液进行测定，计算7次平行测定的标准偏差，按照式（1）计算检出限；以4倍检出限作为测定下限。

MDL=t（n-1，0.99）×S（1）

式（1）中：MDL—方法检出限；n—样品的平行测定次数；t—自由度为n-1、置信度为99%时的t分布（单侧）；S—n次平行测定的标准偏差。其中，当自由度为n-1，置信度为99%，当n=7时，t（n-1，0.99）=3.143。

2 结果与分析

2.1 校准曲线

准确移取一系列标准使用液于一组100 mL容量瓶中，用水稀释定容至标线，混匀。配制成不同浓度混合标准系列（表1）。以各离子的质量浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线（表2）。样品的离子色谱图见图1。

2.2 检出限和测定下限

根据式（1）计算检出限，并确定测定下限，结果见表3。

2.3 精密度

选择亚硝酸盐氮0.30 mg/L、硝酸盐氮5.00 mg/L标准溶液平行测定6次，计算相对标准偏差。试验结果表明：该方法精密度为0.22%～0.97%（表4）。

2.4 准确度

对国家有证标准样品进行试验测定，平行测定6次，测定结果见表5。

3 结论

运用离子色谱法测定地表水中硝酸盐和亚硝酸盐，分离度比较好，检出限比较低，操作简便，可以同时测定多种化合物。处理成分比较复杂的地表水样品时，前处理净化过程简单易操作，测定结果满足地表水环境质量标准的要求[3-6]。

随着人们环境意识、健康意识的逐步增强，对环境影响巨大、对人类自身健康有严重危害的硝酸盐、亚硝酸盐类物质，必然会日益受到公众的重视。加强水资源的保护是一项需要长期坚持、坚决不能放松的工作。要严格控制污染排放，尽可能从源头上防止水污染的发生；建立生态农业体系，合理规划和布置农业生产，合理施用化肥；对生活垃圾进行合理的分类和集中处理，强化污水处理设施的处理能力。水污染防治工作不能仅仅依靠政府制定相应的政策措施，还应当让公众参与其中。只有加大环保宣传的力度、提高环境保护的公众意识，政府的职能效率才能更快提高，治理也才会更加有效[7]。

4 参考文献

[1] 盛志辉.饮用水中亚硝酸盐危害与对策[C]//中国环境科学学会.中国环境科学学会2009年学术年会论文集：第一卷，2009：857-858.

[2] 国家环境保护总局，国家质量监督检验检疫总局.地表水环境质量标准：GB 3838—2002[S].北京：中国环境科学出版社，2009.

[3] 环境保护部.国家环境污染物监测方法标准制修订技术导则：HJ168—2010[S].北京：中国环境科学出版社，2010.

[4] 汪洪涛.饮用水中亚硝酸盐含量的分析[J].食品研究与开发，2011（12）：134-136.

[5] 洪乙文，陆日贵，陈清德，等.采用离子色谱法测定饮用水中亚硝酸盐[J].医药论坛杂志，2013（5）：67-68.

[6] 王新峰，苏汉良.离子色谱法测定饮用水中亚硝酸盐的应用研究[J].药物与人，2014（6）：63.

[7] 刘东，武开业.离子色谱法测定地表水中的NO3-[J].科技信息，2011（21）：61