楊凌烽
(福建省安溪縣自來(lái)水公司,福建 泉州 362400)
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞,尤其是亞硝酸鹽,可以與地表水融合,進(jìn)而導(dǎo)致水質(zhì)整體惡化程度嚴(yán)重。此外,亞硝酸鹽還會(huì)與仲氨產(chǎn)生反應(yīng),其生成的物質(zhì)具有致癌效果。因此,在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的催動(dòng)下,自來(lái)水的檢測(cè)環(huán)節(jié)也要采用更高精專的技術(shù)。本研究采用離子色譜法對(duì)地表水中的亞硝酸鹽含量進(jìn)行檢測(cè),對(duì)強(qiáng)化地表水的安全質(zhì)量具有重要意義。
本研究中實(shí)驗(yàn)中采用中國(guó)青島盛瀚色譜技術(shù)公司的CIC-200型離子色譜儀,并且配備實(shí)驗(yàn)中需要的在線淋洗裝置、電導(dǎo)檢測(cè)器、連續(xù)再生捕獲裝置以及陰離子抑制器等。此外,在進(jìn)行研究試驗(yàn)中要保證所有溶液的內(nèi)部電阻值均大于18.25MΩ·cm,同時(shí)還要配置質(zhì)量濃度為100mg/L的煙硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液,這樣可以與檢測(cè)樣本進(jìn)行對(duì)比分析,從而明確離子色譜法的檢測(cè)準(zhǔn)確程度。
實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中需要具備相應(yīng)的色譜分離柱與色譜保護(hù)柱,例如色譜分離柱的具體型號(hào)為DIONEX IonPac AS19,其實(shí)際尺寸為4mm×250mm;而色譜保護(hù)柱的具體型號(hào)也是DIONEX IonPac AS19,其實(shí)際尺寸為4mm×50mm。在實(shí)驗(yàn)中需要保證檢測(cè)色譜的柱溫為30℃,這樣可以大幅度提升色譜峰的相對(duì)保留時(shí)間定性,同時(shí)對(duì)峰高定量系數(shù)也可以做出保證。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)亞硝酸鹽的試劑進(jìn)行配置時(shí),需要將質(zhì)量濃度為100mg/L的樣本稀釋為10mg/L的使用溶劑,并且按照標(biāo)準(zhǔn)吸取數(shù)值為0.1,0.2,0.5,1,2.5,5,10mL的標(biāo)準(zhǔn)溶劑。在稀釋亞硝酸鹽溶劑時(shí)需要保證試管的準(zhǔn)確性,在搖勻后配置成一系列不同濃度的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用溶劑。例如質(zhì)量濃度分別為0.02,0.04,0.1,0.2,0.5,1.0,2.0mg/L。
對(duì)地表水樣本進(jìn)行處理時(shí),要保證采集樣品的瓶子為聚乙烯瓶或廣口玻璃瓶,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不需要在瓶?jī)?nèi)加入固定劑。當(dāng)?shù)乇硭畼颖緹o(wú)法在短期進(jìn)行分析時(shí),還要對(duì)樣本進(jìn)行冷藏處理,將冷藏環(huán)境的溫度設(shè)定為4℃。但也只能保證一周的狀態(tài),在一周后便失去檢測(cè)效力,需要重新進(jìn)行取樣。此外,在具體色譜分析環(huán)節(jié)中,當(dāng)?shù)乇硭容^清潔時(shí),可以直接置入檢測(cè)儀器中,如果待檢測(cè)樣本的濃度比較高,則需要在注入儀器前進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂屘幚怼.?dāng)?shù)乇硭畼颖局泻懈蓴_檢測(cè)結(jié)果的物質(zhì)時(shí),需要提前通過(guò)0.45μm的乙酸纖維濾膜進(jìn)行過(guò)濾處理,這樣才能保證色譜檢測(cè)儀器分離柱與保護(hù)柱的應(yīng)用質(zhì)量[1]。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,針對(duì)0.02,0.04,0.1,0.2,0.5,1,2,10mg/L等8種不同質(zhì)量濃度的樣本進(jìn)行檢測(cè)。并且按照離子色譜儀器檢測(cè)結(jié)果繪制線性關(guān)系。將y軸設(shè)定為實(shí)際峰高,將x設(shè)定為不同濃度的亞硝酸鹽樣本,根據(jù)現(xiàn)行回歸方程y=2.2880x-0.0048,能夠計(jì)算出最后的相關(guān)系數(shù)為0.9996。這樣可以看出當(dāng)?shù)乇硭畼颖局衼喯跛猁}的質(zhì)量濃度范圍為0.02~10mg/L時(shí),均能夠體現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,同時(shí)能夠看出亞硝酸鹽的保留時(shí)間為8.282min。亞硝酸鹽樣本色譜情況具體如圖1所示。
圖1 亞硝酸鹽樣本色譜情況
根據(jù)HJ168-2010方法檢出限的一般確定方法中的規(guī)定,由于本次實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中在空白溶液中并且檢出亞硝酸鹽,因此可以將樣本中質(zhì)量濃度為0.01mg/L的亞硝酸鹽溶液作為試樣,并且針對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行平行測(cè)定,這樣可以得到該檢測(cè)方法的檢出限為 MDL=3.143×RSD=0.0034mg/L。這里以MDL的4倍為基準(zhǔn),并且將其作為地表水樣本的測(cè)定下限,可以計(jì)算出實(shí)際數(shù)值為0.0136mg/L。
對(duì)離子色譜法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,以此來(lái)判定其準(zhǔn)確程度與精密程度,因此再次對(duì)自配的亞硝酸鹽溶液進(jìn)行重復(fù)測(cè)定。選擇濃度為0.04,0.5,2mg/L的樣本溶液進(jìn)行重復(fù)10次的檢測(cè),能夠得到RSD數(shù)值分別為0.87%,0.75%以及0.21%。隨后對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定,具體采用平行測(cè)定的方式,其檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1 準(zhǔn)確程度檢測(cè)結(jié)果
為保證色譜檢測(cè)法的準(zhǔn)確性,還要進(jìn)行相應(yīng)的干擾試驗(yàn),具體情況如圖2所示。由圖2看出,地表水中亞硝酸鹽與氯化物、氟化物、硫酸鹽、硝酸亞以及磷酸鹽等離子的干擾效果較低,而且具備較高的分離程度。在色譜干擾試驗(yàn)進(jìn)行到13min左右時(shí),六組等離子可以實(shí)現(xiàn)完全分離,同時(shí)分離效果良好。當(dāng)?shù)乇砺蕵颖据^為復(fù)雜時(shí),可能會(huì)存在干擾峰,這時(shí)可以將預(yù)先準(zhǔn)備好的淋洗液添加到樣本中,以此來(lái)保證分離效果[2]。
圖2 6種組分的色譜分離情況
在選取地表水樣本時(shí),選擇南方某縣內(nèi)具有代表性的區(qū)域進(jìn)行收集,并且分別配置質(zhì)量濃度為標(biāo)準(zhǔn)曲線上限濃度的0.1與0.5倍的亞硝酸鹽,按照上述檢測(cè)方式對(duì)實(shí)際收集的樣本進(jìn)行7次的重復(fù)測(cè)定,以此來(lái)確定回收率以及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)測(cè)定結(jié)果能夠了解到RSD值均能夠維持在0.34%~1.25%,同時(shí)本研究中的色譜檢測(cè)法的回收率為91.3%~100.4%,這也說(shuō)明采用離子色譜檢測(cè)法能夠準(zhǔn)確測(cè)定出地表水中亞硝酸鹽的實(shí)際含量。具體測(cè)試結(jié)果如表2所示。
表二 檢測(cè)樣品的回收率測(cè)定結(jié)果
將本實(shí)驗(yàn)方式與GB7493—87《水質(zhì)亞硝酸鹽氮的測(cè)定分光光度法》進(jìn)行對(duì)比分析,能夠看出本實(shí)驗(yàn)方式具備以下優(yōu)勢(shì):1)該方法進(jìn)樣體積為25μL時(shí),方法檢出限為0.0035mg/L;分光光度法取樣最大體積為50 mL時(shí),測(cè)定的亞硝酸鹽氮最高濃度為0.20mg/L;2)離子色譜法可以同時(shí)獲得多種陰離子含量,干擾因素少,而且具備操作便捷的優(yōu)勢(shì)。
綜上所述,為科學(xué)防防治飲用水中亞硝酸鹽含量超標(biāo)的問(wèn)題,本研究采用色譜分析法技術(shù)針對(duì)飲用水樣品進(jìn)行處理并且分析,整體實(shí)驗(yàn)步驟如下:1)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定標(biāo)準(zhǔn)曲線,并且對(duì)預(yù)處理流程進(jìn)行明確優(yōu)化,這樣不僅使檢測(cè)結(jié)果具備高精準(zhǔn)度,而且實(shí)驗(yàn)試劑造成的污染較小,可以保證良好的線性關(guān)系;2)通過(guò)對(duì)本研究方式進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證,檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與預(yù)期數(shù)值相同,可以在試驗(yàn)周期內(nèi)對(duì)多組樣本成本進(jìn)行測(cè)定,并且同時(shí)保證各類樣本檢測(cè)準(zhǔn)去程度;3)將本研究中的色譜分析法與GB7493-87《水質(zhì)亞硝酸鹽氮的測(cè)定分光光度法》進(jìn)行對(duì)比分析,能夠看出當(dāng)?shù)乇硭衼喯跛猁}的含量較低時(shí),分光光度法的檢測(cè)準(zhǔn)確程度較高;當(dāng)?shù)乇硭衼喯跛猁}的含量較高時(shí),采用離子色譜法的檢測(cè)準(zhǔn)確程度較高。