姜振邦，李仁勇

［賽默飛世爾科技(中國)有限公司，北京 100080］

大氣中有機酸、氮氧化物和硫氧化物等對人有刺激作用，其對人體健康的影響主要與氣溶膠粒徑及化學成分等因素有關(guān)［1–2］。此外以上這些污染物大量存在會導致大氣能見度低、大氣氣溶膠增加和降水的酸性增強等環(huán)境問題。常規(guī)陰離子中F–和Cl–是酸霧的組成成分，NO2–，NO3–，SO42–等早已列入環(huán)境空氣質(zhì)量標準控制項目［3］，其監(jiān)測數(shù)據(jù)可以客觀地反映大氣的質(zhì)量。離子色譜法具有快速、靈敏、選擇性好的優(yōu)點，可以同時測定多種離子［4–5］。國內(nèi)已將離子色譜法應用于測定大氣顆粒物樣品中的8種無機陰離子和5種陽離子［6］。

人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高，對空氣質(zhì)量報道的準確性、及時性要求越來越強烈。僅用常規(guī)無機陰離子和陽離子的含量數(shù)據(jù)評價大氣質(zhì)量顯然不夠全面。部分研究機構(gòu)已開展對大氣中小分子有機酸的研究［7–8］。同時環(huán)保部門為了更客觀、準確地評價空氣質(zhì)量而增加監(jiān)測網(wǎng)點產(chǎn)生了更多的分析需求。開發(fā)適用于樣品高通量快速分析的方法顯得尤為重要。筆者在已建立的大氣常規(guī)無機陰離子研究基礎上，增加對乙酸、甲酸和甲基磺酸3種常見有機酸的測試，并與常規(guī)陰離子同時測定，采用高壓離子色譜法快速檢測大氣采集樣品中的無機離子和小分子有機酸，以滿足快速高通量分析需求。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子色譜儀：ICS5000+型，配有EGC 500 KOH淋洗液自動發(fā)生罐和CR–ATC連續(xù)再生捕獲柱，自動進樣器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為Chromeleon 6.8，賽默飛世爾科技(中國)有限公司；

臺式離心機：3–18K型，德國Sigma公司；

分析天平：ABS204–S型，梅特勒–托利多儀器(上海)有限公司；

水中氟離子、水中氯離子、水中硝酸根離子、水中硫酸根離子、水中亞硝酸根離子標準溶液：質(zhì)量濃度均為1 000 mg／L，國家標準物質(zhì)研究中心；

乙酸鈉：優(yōu)級純，純度為99.0%，北京譜鵬科技有限公司；

甲酸鈉：優(yōu)級純，純度為99.0%，上海麗臣生物科技有限公司；

甲基磺酸：優(yōu)級純，純度99.0%，ACROS試劑，北京伊諾凱科技有限公司；

采樣濾膜：石英濾膜，英國沃特曼公司；

實驗用水為超純水（電阻率不小于18.2 M·cm），自制。

1.2 色譜條件

色譜柱：分析柱為Thermo Fisher IonPac AS18–4 μm（150 mm×4 mm），保 護 柱 為AG18–4μm（50 mm×4 mm）；柱溫：30℃；淋洗液：30 mmol／L KOH溶液，等度洗脫；流量：1.5 mL／min；進樣體積：50 μL；檢測器溫度：35℃；抑制器：AERS 300 4 mm。

1.3 實驗方法

采樣點選擇城市商務區(qū)寫字樓的二層露天平臺，取烘干至恒重的石英濾膜，置于采樣器濾膜夾上，于距地面1.5 m處，以0.1 m3／min的流量連續(xù)采樣24 h。采樣完成后取四分之一空氣采樣膜，經(jīng)50 mL超純水（18.2 M·cm）超聲提取1 h，稀釋，過濾除雜后直接進樣分析［9］。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品測定

按1.3進行實驗，樣品典型色譜圖如圖1。

圖1 PM2.5樣品中3種有機酸和6種常見陰離子色譜圖

2.2 測量精密度、線性和靈敏度

配制乙酸、甲酸、甲基磺酸3種有機酸和氟、氯、亞硝酸根、硫酸根、溴、硝酸根6種陰離子混合標準溶液，重復進樣7次，記錄離子色譜圖，各成分的保留時間和峰面積測定結(jié)果見表1。由表1可知，9種組分保留時間、色譜峰面積測定結(jié)果的相對標準偏差分別為0.02%～0.15%和0.98%～1.9 %，表明各組分測量精密度較好。

表1 3種有機酸和6種陰離子精密度試驗結(jié)果(n=7)

以標準樣品色譜峰面積對組分質(zhì)量濃度作回歸曲線，以3倍信噪比計算檢出限，線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表2。由表2可知，9種組分線性相關(guān)系數(shù)r2在0.998 5～0.999 9之間，各組分檢出限為0.04～2.00 μg／L。

表2 3種有機酸和6種陰離子線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.3 加標回收試驗

取已知含量的采樣膜，滴加混合標準溶液，晾干后按1.3實驗方法處理并測定，測定結(jié)果見表3。由表3可知，各組分加標回收率為92.1%～107.4%，表明測量準確度較高。

表3 3種有機酸和6種陰離子加標回收試驗結(jié)果

3 結(jié)語

高壓離子色譜法測定大氣中陰離子和有機酸，分析快速，靈敏度高，適用于高通量分析檢測需求。將本測試方法應用于評價實時區(qū)域大氣質(zhì)量具有較高的實用價值。

［1］戴樹桂.環(huán)境化學進展［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2005: 19.

［2］韓月梅，沈振興，曹軍驥.西安市大氣顆粒物中水溶性無機離子的季節(jié)變化特征［J］.環(huán)境化學，2009，28(2): 261–266.

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