水環境檢測中離子色譜技術的應用

張玉龍，蔡二儉，李曉昱

（河南省周口水文水資源勘測局，河南 周口 466000）

近年來，隨著可持續發展理念的提出和實施、國家對污染治理的重視以及采取的種種措施[1]，使水環境檢測工作變得越來越重要。應用檢測技術可以幫助相關部門清楚地了解水環境的具體情況，從而確保水環境管理方法的有效性。傳統的檢測技術在水環境檢測中存在著很多不足，比如，檢測結果的可靠性不足、準確度不夠且效率低。在現代化發展趨勢下，一些先進的檢測技術得到了廣泛應用，如離子色譜技術，該技術不僅檢測流程簡單且成本偏低，所獲得的檢測結果也可以用于治理方法和技術的選擇。

1 離子色譜技術的簡要介紹

1.1 離子色譜技術的原理

離子色譜技術在很早就開始出現，但在水環境檢測中的應用是從上世紀七十年代開始的，在當時的技術應用條件下，該技術是經過離子樹脂交換，使離子得以有效分離，且通過配備專門的監測設備，可以在檢測過程中對流出物的電導變化情況進行實時、動態監測，從而充分掌握流出物的電學性質、結構特征，并依據對這些情況的掌握來分析該水質是否出現了污染，如果存在污染情況，污染物的種類和污染程度等[2]。由于離子色譜技術在水環境檢測中應用越來越多，也廣受人們青睞，專業的檢測人員可以利用該技術監測水體中各類離子的含量。在多年的實踐中，離子色譜技術的應用已愈發成熟，表現出明顯的技術優勢，給未來的推廣應用提供了更多的可能性。

1.2 離子色譜技術的主要特點

基于離子色譜技術的原理，在水環境檢測中呈現出其獨特性。首先，對水體中的離子有著極高的選擇性，即使在檢測工作中是對復雜樣品的離子成分進行分析，也可直接通過離子色譜技術達到分離效果。通過離子色譜法與雙柱技術法的高效結合，可以顯著提升離子分離的速率，分離效果十分理想。其次，在利用離子色譜分析技術進行水環境的檢測和分析時，對水樣并沒有嚴格的規定，這一檢測技術的靈敏度偏高，使用壽命較長，所獲得檢測結果的可靠性和有效性較高。目前離子色譜技術主要包含了離子交換色譜、離子排斥色譜和離子對色譜，其中，應用離子交換色譜技術時，主要是以各種不同離子之間的相互作用力來實現對陰陽離子的全面分離；離子排斥色譜技術的離子分離是由固定相和溶質之間的非離子性作用來完成的，目前醇類、糖類、氨基酸和有機弱酸等，都是利用離子排斥色譜技術來達到分離目標的；離子對色譜技術是根據吸附和分離的選擇特性，基于對流動相整體性能的考慮，來實現離子分離，表面活性陽離子、金屬絡合物的分離，更適合采用這種技術[2]。

1.3 離子色譜技術的應用優勢

離子色譜技術是水環境檢測中一種比較先進的檢測技術，在具體應用過程中，有著多方面的技術優勢，具體表現在以下方面：（1）傳統的檢測技術，因為存在技術上的限制，在檢測時只能夠完成對某一特定元素的實時檢測與分析，檢測工作耗費大量的時間和人力，且檢測結果容易受到其他因素的干擾。而離子色譜技術的檢測效率高、時間消耗短，完全可以在幾分鐘內就完成相應的檢測任務，且檢測時受到各種因素的影響較小，檢測精度能夠得到有效的保障[3]。（2）靈敏度高，經由雙柱技術的使用，離子色譜技術的靈敏度同樣是常規檢測技術所無法比擬的，整個檢測工作進行時的時間消耗相對較短。（3）選擇性強，得益于目前離子色譜檢測技術的不斷發展，市場上出現了很多檢測設備和固定相，這些都可以被應用到水環境檢測的工作中，使整個的檢測流程變少。

2 離子色譜技術在水環境檢測中的具體運用

2.1 離子色譜技術的整體運用環境

離子色譜技術在水環境檢測中有著廣泛的應用，比如，河流、湖泊和海洋等自然水體、工業污水和城市生活污水等。具體的檢測工作開展是為了判定被檢測水體是否與當下的環境標準相一致，是否符合用水安全標準。通過離子色譜技術的科學使用，相關檢測機構和人員可以清晰地掌握水體中有機酸、陰陽離子等的含量。

2.2 檢測水環境當中的無機陰陽離子

隨著工業化和城市化進程的加快，生活污水和工業廢水總量逐年增加，水環境污染形勢嚴峻無論是城市發展步伐的加快，人們用水量的增加，還是工農業生產規模的擴大造成的用水量增加，例如，工業生產中的許多生產過程都伴隨著極其嚴重的廢水排放等。事實上，因為水體的性質特殊，即使在水體中存在有一定的有害物質，也很難直接用肉眼觀測到，往往需借助專業的檢測技術和設備，才能夠掌握水體中的有害物質含量、污染程度和類型[4]。離子色譜技術在水環境檢測中的應用，可以準確地檢測到水體中陰陽離子的情況?，F階段，檢測水環境中陰陽離子的離子色譜技術也十分先進，在工業污水和自來水檢測中，一般都會使用離子色譜技術。在檢測水體中的陰陽離子時，如果采用的是離子色譜技術，專業技術人員可以通過檢測水樣中的鹵素陰離子和硫酸根，發現其中的陰離子。在檢測無機陽離子和陰離子時，離子交換柱的使用十分關鍵，可以在樣本中放置提前配制好的水溶液，準確測量該水溶液中的硫酸根離子濃度，并結合其濃度數值來判定水質情況。

2.3 檢測水環境中的有機酸和有機堿

水中物質組成復雜，使水環境檢測成為一個重大的技術難題。水體中含有的有機生物，有機酸和有機堿是水環境檢測的重點，因為有機酸堿的取代基中包含了多種控酸和多基酸，使整個水環境檢測工作無法通過特定的反應來進行氣體的揮發，很難直接利用氣相色譜技術來進行分析和檢測[5]。而離子色譜技術的出現恰好可以解決這一技術問題，整個的檢測流程簡單且結果可靠性高。

2.4 利用物理性質進行水環境檢測

在利用離子色譜技術開展水環境檢測的過程中，除了可以使用一些化學的檢測方式，還可以直接利用相應的物理性質來開展檢測。通常情況下，在離子色譜技術中利用物理性質開展檢測工作時，可以采取以下的方式：安裝電導檢測器開展檢測；安裝安倍檢測器開展檢測。首先，安裝電導檢測器時，需在特定的樣本內安裝，安裝作業結束以后由專業人員來負責對儀器設備上的電導率加以分析，根據這一情況來判定水樣中的物質構成。其次，在檢測器安裝結束以后，主要是以水體中的氧化還原反應來進行相應的判定。

3 結語

現階段的水環境工作中，檢測工作尤為重要.為提高檢測效率和結果的可靠性，可以采用離子色譜檢測技術，該技術的應用優勢非常突出，可以有效地獲取水環境中污染物的種類、組成和污染程度，從而輔助水環境的恢復和治理。