浅析离子色谱在水环境监测中的应用

褚继菊

(甘肃省武威水文站，甘肃 武威 733000)

离子色谱检测技术会通过对离子交换原理的运用，对连续共存多种阳离子或阴离子进行分离处理，从而通过定量或定性等方式完成相应检测工作。使用该项检测技术，不仅能够有效提高整体污染检测结果的精准度以及可靠性，同时还能够最大限度降低对于水体的不良影响，在水环境监测中有着极为重要的作用和价值。为制定出最佳的离子色谱应用方案，首先需要对离子色谱法的基本原理与特点展开分析，以便为后续应用方案制定提供指导。

1 离子色谱技术的原理与特点

1.1 检测原理

此种基础是基于色谱法的分离处理技术，会在对检测样本进行分离处理之后，通过淋洗液带动经过抑制器的方式，对淋洗液的本底电脑进行控制，并通过增加被测离子电导响应值的方式，在电导检测器的检测之下，完成离子色谱图绘制[1]。通过保留时间定性的方式，按照峰高、峰面展开定量，从而完成离子含量的测试。

离子色谱在运用过程中的分离机理，主要以流动相离子色谱法、高效离子交换色谱法及高效离子排斥色谱法为主[2]。其中高效离子交换色谱法的应用频率相对较高，会通过对流动相以及样品中的离子进行交换的方式，保证样品离子能够附着在固定相内固定电荷中，进而利用样品离子亲和力差异，保证样品中的多组分分离最终效果。

1.2 技术特点

技术特点主要体现在几个方面：

(1)分析速度较快且操作较为便捷，对于常见阳离子以及阴离子的分析时间，能够控制在20 min之内，如果使用高效分离柱，可以在数分钟之内完成试样的测试；

(2)分离能力较为理想，可以实现对离子混合物的有效分离；

(3)灵敏度相对较高，可以对多种离子化合物进行同时测试，整体的检测效率更加理想，在水环境监测中的应用优势也较为明显；

(4)仪器流路采用玻璃柱以及全塑件，耐腐蚀性较为理想[3]。

2 离子色谱技术在水环境检测中的应用

2.1 检测前期

为保证离子色谱技术能够得到合理应用，确保技术的优势能够得到完全性发挥，需要在进行检测之前做好各项预处理工作，并通过对设备进行有效维护的方式，保证技术的应用状态能够达到最佳。

2.1.1 做好前期预处理

需要再进行色谱检测之前，运用亲水性过滤设备，对地表水样品进行过滤处理，通过对样品进行稀释的方式，保证离子浓度能够在标准范围之内[4]。在对特殊样品进行检测过程中，需要通过提前进行干预的方式，避免各项干扰因素对最终检测结果造成不良影响。例如，可通过对阳离子交换柱的应用，对金属离子干扰因素进行处理，通过对固相萃取柱的合理使用，达到良好的有机物质处理效果，保证水样监测预处理质量。

2.1.2 设备日常维护

进行设备的日常维护过程中，需要定期对淋洗液以及自动进样器进行更换，防止水中出现菌体问题。展开排气操作过程中，先开启废液阀，通过点击按钮的方式展开排气，在完成排期之后，保证废液阀的拧紧合理程度[5]。由于离子色谱仪的使用会受到温度影响，所以需要保证室内温度的恒定性。同时，因为其在应用过程中会受到抑制器的干扰，如果抑制器处于长期关闭的状态，会造成微膜脱水破裂状况，因此需要进行妥善处理。需要通过设置个人责任机制的方式，保证设备的维护任务能够真正落实到实处，确保设备能够得到有效维护与管理，以便为后续的检测工作开展提供可靠的技术以及设备方面保障。

2.2 检测过程中

2.2.1 无机阳离子分析

离子色谱分析技术能够在阴离子分析过程中，利用梯度淋洗手段，对阴离子进行分离处理，可以将分离时间控制在30 min之内，保证阴离子的分析状态能够达到最佳(阴离子分析图如图1所示)。离子色谱阴离子分析手段，已经在饮用水阴离子分析中得到广泛应用，在提高水源质量方面有着突出表现，可以为居民用水安全提供可靠保障[6]。在离子色谱技术不断发展的环境中，无机阳离子分析手段也变得更加成熟，会将DAP作为淋洗液的方式，对各项离子展开分离与分析。

图1 水体中无阳离子检测

2.2.2 极性化合物分析

离子色谱分析技术在发展过程中对分析设备进行着不断改进与调整，达到了能够对复杂离子进行分析的效果。由于整体分析技术的应用还存在着一些不足之处，所以某些分析层面主要以理论方面为主。随着有机酸分析以及生物氨分析等技术的不断发展，现代科学技术得到切实提升，极性化合物的分析也变得更加理想[7]。为满足民众日益提升的生活质量要求，保证用水质量能够符合标准规定，抑制电导检测技术开始在极性离子分析中得到应用，为水环境的监测提供了更加有力的技术支持。

2.2.3 复杂样品分析

运用阴离子交换柱以及阳离子交换柱串联的方式，能够达到对复杂样品离子进行有效分离的目标。由于水环境污染影响，整体环境中的成分变得更加复杂，直接增加了检测工作的开展难度，而莎普技术能够通过对水中阳离子以及无机阴离子等各项离子的分析与分离，运用EDTA洗脱液，按照单柱阴离子色谱技术，展开各项离子的含量测定，能够达到预期复杂离子分析状态。

3 离子色谱技术在应用过程中存在的问题以及相应解决措施

3.1 问题分析

3.1.1 输液系统中存在气泡

离子色谱检测技术在应用过程中，会因为各种干扰因素的影响，而导致结果出现偏差的状况。会因为再生液以及淋洗液更换不当，导致输液系统中混入气泡，进而致使整体系统稳定性受到干扰，影响最终检测结果精准度。由于人员操作不当的问题，会造成整体系统的使用受到不良影响，需要通过对气泡问题的合理处理，以免出现检测结果和实际情况不符的问题。

3.1.2 系统压力过高

系统压力过高也是影响整体检测结果质量的重要因素之一，而此种问题的出现，多是因为系统中混入了一定杂质所造成的。如果因为杂质影响而造成系统压力过高问题，会致使系统内部单向阀门出现堵塞或者保护柱堵塞等方面的问题，并不利于水环境监测工作的顺利开展。

3.2 问题应对策略

3.2.1 气泡问题处理

由于系统中出现气泡之后，会对整体的检测产生不良影响，所以需要对气泡问题进行妥善处理。需要及时打开废气门阀，通过放空压力的方式，保证液体能够及时排出，并在排放四分钟左右之后关闭阀门，此种方式能够达到有效降低系统内气泡数量的效果；需要在进行监测样品的选择之前，通过有效的过滤方式，保证气泡问题发生可能性可以被控制在最小。监测人员需要通过对阀门的有效观测，确定是否需要对保护柱进行断开处理，以便保证整体检测结果可靠程度。保证离子色谱技术能够在水环境监测中得到更好的应用，保证检测效率以及检测结果精准度都能够达到预期目标，需要通过对保护住进口端两侧进行实时观察的方式，有需要避免系统中混入气泡问题。而且此种方式还能够达到及时提升检测结果准确度的效果，能够帮助监测人员更好的完成各项检测任务。

3.2.2 系统压力过大问题的处理

如果系统在运行过程中出现压力过高问题，需要通过及时对保护住进口端进行断开的方式，利用卸下单向阀门的方法，对阀门展开水浴超声波操作，在确定没有堵塞问题之后，再重新进行安装。如果在断开保护柱进口端之后，仍然存在系统压力过高的问题，不排除是因为色谱柱堵塞所造成的，通过对十倍淋洗液的应用，通过对色谱柱进行淋洗的方式，对其内部压力数值进行检测。如果内部压力仍然存在过高问题，通过对色谱柱过滤网进行更换的方式，通过保证过滤网的顺畅程度而减小压力。如果在经过上述操作之后，仍然存在着压力过大的问题，则可以考虑是因为检测池堵塞所造成的，需要通过对流速的分析，对检测池进行反复十分钟的淋洗液清洗，确定堵塞问题是否得到合理处理。如果堵塞问题相对较为严重，需要反复进行冲洗操作，直至达标为止，保证系统内的压力数值能够控制在合理范围之内。

4 结语

由于我国的水环境监测工作整体开展时间相对较短，所以在具体监测过程中仍然存在着手段单一等方面的问题，所以检测人员需要进一步加大对各种检测技术的研究力度。检测人员需要通过对离子色谱检测以及其他有效检测手段的综合分析与应用，通过不断积累经验、总结反思的方式，制定出行之有效的水环境监测方式方法，保证水污染问题能够得到有效治理，水中各种离子数量能够得到实时监控，以变为水环境的污染治理以及预防提供可靠数据支撑，达到最佳监测状态。