离子色谱技术在水环境监测中的应用

沈 贤，赵 鑫，孙春花

（浙江安联检测技术服务有限公司，杭州 310052）

水环境监测是推进区域生态环境保护，有效应对水环境污染事件的基础。考虑到水体的复杂性，实际监测过程往往需要依托多种技术手段，持续获取水环境参数，之后根据监测结果开展水环境管理。

1 离子色谱技术概述

离子色谱技术是液相色谱技术的分支，相比传统监测技术，其试样用量较少，前期处理难度较低，监测结果灵敏度较高，可同时进行测定，这种技术优势使其被广泛应用于环境监测、工业生产、食物监测和生物医药等领域。离子色谱技术主要依靠离子色谱仪来完成检测工作，离子色谱仪由输送系统、进样系统、分离系统、衍生系统、检测系统、仪器控制系统和数据采集系统等模块构成，不同模块之间相互配合，快速完成离子筛选、检测和峰面积定量计算等任务。较为简单的技术构成和便捷的操作流程极大地满足不同场景检测需求。

离子色谱技术实用性较强，根据分离机制，可以形成离子交换色谱、离子排斥色谱和离子对色谱等差异化的检测模式。检测模式的多元化使得离子色谱技术可以快速开展各类检测工作。例如，离子色谱技术被用于检测水体中的无机阴离子，技术人员通过获取离子交换色谱，准确判定无机阴离子的含量，实现无机阴离子判定结果精准度与有效性兼顾。在水环境监测中，离子色谱技术可以在10 min内完成对铁离子、氯离子、钠离子、钾离子、钙离子和镁离子的检测，较短的检测周期提升了水环境监测的实时性，技术人员可以根据监测任务的不同，调整离子色谱仪参数，在合理的周期内完成目标离子的检测。

我国水体环境较为复杂，水体内含有不同浓度的多种离子，离子性状的差异要求检测过程兼顾各种离子属性，对离子色谱技术的检测精度进行调控，避免离子浓度过大或者过小。随着技术的发展，离子色谱分析精度提升，科学管控可以最大程度地消除误差，保证离子色谱技术的检测精准度。

2 离子色谱技术在水环境监测中的应用问题

受多种因素影响，水环境监测过程中容易出现离子色谱技术应用流程不完善、设备参数管控不严格等问题，有必要消除离子色谱技术应用盲区，保证技术应用的科学性和规范性。

2.1 输液系统操作不当

输液系统是离子色谱仪的重要组成部分，由于日常操作不规范，输液系统内可能混有大量气泡，影响自身的稳定性，造成检测精度下降。在实际操作过程中，技术人员需要按照相关要求，排出输液系统的气体。从实践来看，水环境监测过程中，离子色谱仪出现压力过高现象的概率较高，如果输液系统内部压力没有得到及时处理，势必会导致保护柱、色谱柱和检测池发生污染、堵塞等问题。输液系统压力过大的原因在于，输液系统内混入杂质，使得内部原有的单向阀出现堵塞，如果在短时间内没有妥善解决，势必影响离子色谱仪的稳定性。

2.2 基线存在漂移

离子色谱仪在水环境监测中会发生基线漂移，影响离子色谱技术的实用性，妨碍水环境的日常管理。诱发离子色谱仪基线漂移的原因是多方面的，如温度波动、流动相不均匀、电导池污染、色谱柱不平衡和试剂变质等，使得基线难以实现精准控制，影响离子色谱技术的应用成效。当离子色谱仪的环境温度变化较大时，其内部结构稳定状态被打破。

2.3 分离难以满足要求

在多种因素的影响下，离子色谱仪极易出现分离度不高、分析重现性差等问题，如果没有采取恰当的处理举措，将会影响离子色谱技术的实用性，难以为水环境监测提供技术支撑。例如，在操作过程中，淋洗液浓度控制不当，过高或者过低均会影响原始样品的离析能力，导致离子色谱技术的应用偏差。在水环境监测过程中，一旦操作人员没有严格按照操作要求，对试剂、去离子水进行质量控制，将会使得试样的氯离子含量上升，导致离子分析误差增加。上述问题的存在影响离子色谱技术在水环境监测中的应用效果，妨碍后续水环境管理的开展。基于离子色谱技术在水环境监测中应用的必要性，操作人员应当坚持问题导向，掌握技术应用问题，转变思路，创新方法，积极推动离子色谱技术在水环境监测中的科学化、高效化应用。

3 离子色谱技术在水环境监测中的应用策略

离子色谱技术可以应用在水环境监测中，技术人员要着眼于该技术的性能优势，坚持需求导向和技术导向，针对监测过程中暴露的问题，制定相应举措，推动离子色谱技术在水环境监测中的合理应用。

3.1 应用原则

在水环境监测中，操作人员要坚持科学性原则和实用性原则，制定合理的技术应用方案，有效调整离子色谱仪参数，确保离子色谱技术的精准应用，切实满足现阶段水环境监测需求。操作人员要严格遵循离子色谱技术规范，科学维护离子色谱仪，避免出现设备管理不佳、参数调控不科学等问题，以提升水环境监测能力。离子色谱技术是水环境监测的重要技术路径，基于水环境的复杂性和监测内容的多样性，操作人员应当将离子色谱技术与水环境监测有机融合，形成体系化、流程化的技术应用模式，避免离子色谱技术在使用过程中出现技术盲区，影响实际监测效果。同时，水环境监测对离子色谱技术的时效性有较高要求，操作人员需要建立完善的离子色谱技术应用模式，将离子色谱技术融入水环境监测。

3.2 应用方式

在水环境监测中，操作人员要坚持问题导向和结果导向，着眼于离子色谱技术的应用缺陷，明确技术重点，细化操作要点，充分解决应用问题。针对离子色谱仪输液系统气泡问题，操作人员可以打开废气阀，并通过控制终端向离子色谱仪发出冲洗指令，利用3 ～4 min 的冲洗时间将仪器内部气体排出，废气排出后关闭废气阀，排除气泡可以保障离子色谱仪的检测精度。针对输液系统压力过高问题，操作人员需要快速切断保护柱的进口端，然后将单向阀拆除，并利用超声波检漏仪做好阀门处理，阀门清理完毕后，重新安装阀门。离子色谱仪可以使用高纯度氮气作为保护气，同时利用冲洗模块将内部气体快速排出，形成稳定的检测环境。

3.3 注意事项

在水环境监测中，操作人员要做好抑制器安装，做好离子色谱仪关停，并定期做好设备维护保养。抑制器可以避免离子色谱仪忽然关停而造成设备运行质量下降。离子色谱仪需要定期做好维护，及时更换再生液、淋洗液等，以确保设备运行的可靠性。

4 结语

离子色谱技术在水环境监测中的应用实现了监测能力的提升，保障了监测结果的精准度。为更好地发挥离子色谱技术优势，技术人员需要综合利用各种手段，有效解决水环境监测过程中出现的应用问题，逐步形成完备、标准的离子色谱技术体系。