周永濤

【摘要】 目的：比較離子選擇電極法與離子色譜法在生活飲用水氟化物檢測中的效果。方法：于2020年6月-2021年6月采集某市區(qū)集中式飲用水源地的35份水樣，對所有水樣分別施以離子選擇電極法與離子色譜法檢測。比較兩種不同的檢測方法的氟化物含量檢測結果與檢測人員工作時間。結果：兩種不同檢測方式水源樣本內的氟化物濃度均在1.0 mg/L的飲用水標準之下，其中離子色譜法水源樣本內的氟化物平均濃度為（0.19±0.02）mg/L，離子選擇電極法水源樣本內的氟化物平均濃度為（0.18±0.03）mg/L，兩種檢測方式的氟化物濃度檢測結果比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;兩者的平均加標率相比，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.915，P=0.060）;離子色譜法檢測人員工作時間為（2.00±0.50）h，短于離子選擇電極法的（2.85±0.59）h，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。結論：離子選擇電極法與離子色譜法在生活飲用水氟化物檢測中均具備較為優(yōu)良的檢測效能，但離子色譜法檢測水氟濃度中的檢測人員花費的時間更短，值得臨床推廣應用。

【關鍵詞】 生活飲用水 氟化物 離子選擇電極法 離子色譜法

Comparison of the Application of Ion Selective Electrode Method and Ion Chromatography in the Detection of Fluoride in Drinking Water/ZHOU Yongtao. //Medical Innovation of China， 2021， 18（36）： -161

[Abstract] Objective： To compare the effects of ion selective electrode method and ion chromatography in the detection of fluoride in drinking water. Method： 35 water samples from a centralized drinking water source in an urban area were collected from June 2020 to June 2021， all water samples were detected by ion selective electrode method and ion chromatography respectively. The fluoride content detection results of the two different detection methods and the working hours of the inspectors were compared. Result： The fluoride concentration in the water source samples of the two different detection methods was below the drinking water standard of 1.0 mg/L， and the average concentration of fluoride in the water source samples by ion chromatography was （0.19±0.02） mg/L， the average concentration of fluoride in the water source sample by ion selective electrode method is （0.18±0.03） mg/L，

and the difference between the two detection methods of fluoride concentration detection results is not statistically significant （P>0.05）; there was no significant difference in the average standard addition rate between the two （t=1.915， P=0.060）; the working time of the detection personnel of ion chromatography was （2.00±0.50） h， which was shorter than （2.85±0.59） h of ion selective electrode method， the difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion： Both ion-selective electrode method and ion chromatography have better detection efficiency in the detection of fluoride in drinking water， but the time spent by the detection personnel in the detection of fluoride concentration in water is shorter by ion chromatography， which is worthy of clinical application.

[Key words] Drinking water Fluoride Ion selective electrode method Ion chromatography

First-author’s address： Ji’an Center for Disease Control and Prevention， Jiangxi Province， Ji’an 343000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.36.038

飲用水為人們生活必需品之一，且人體所必需的氟元素多是于水中攝取，故在給人們提供生活飲用水的同時，還需對水中氟濃度施以合理有效的控制，以避免對人體健康構成損害[1-2]。在正常情況下，人體需攝入一定量的氟以保障機體有效運轉，但若氟化物攝入過多，則會誘發(fā)慢性中毒與急性中毒的現(xiàn)象，從而對患者身心健康構成威脅[3-4]。因此，對生活飲用水中的氟化物濃度施以合理規(guī)范的監(jiān)測，對于保障人們身心健康具有重要意義[5]?，F(xiàn)階段，臨床的檢測方式主要有離子選擇電極法與離子色譜法兩種，檢測方法不同則檢測效果也可能存在一定差異?；诖?，本研究采集2020年6月-2021年6月某市區(qū)集中式飲用水源地的35份水樣，分別對其施以離子選擇電極法與離子色譜法檢測，比較兩者在生活飲用水氟化物檢測中的效果，旨在為臨床提供較為優(yōu)良的氟化物檢測方式?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 于2020年6月-2021年6月采集某市區(qū)集中式飲用水源地的35份水樣，由工作人員施行統(tǒng)一的采取，將樣本采集至容量為500 mL的聚乙烯塑料瓶內，采樣完畢之后將樣本放在4 ℃的冰箱內存儲;之后對所有水樣分別施以離子選擇電極法與離子色譜法檢測，兩組采集的水樣均來自同一水源地的同一處。納入標準：所有水樣均采集于同一水源地的同一處;均由同一工作人員進行采集。排除標準：水源地存有重大污染情況。

1.2 方法 （1）儀器設備及試劑。離子選擇電極法：選用上海雷磁公司生產的PXSJ-226離子計，氟離子選擇電極與飽和甘泵電極;離子色譜法采用瑞士萬通中國有限公司生產的IC930-Compact IC Flex型離子色譜儀，MagIC Net 色譜工作站，919 IC Autosampler plus自動進樣器;相關試劑：硫酸溶液、氯化氫（HCl）溶液、檸檬酸鈉（Na3C6H5O7·2H2O），總離子調節(jié)緩沖液（TIS-AB）、超純水裝置、標準的儲備液。（2）操作方式。①描繪標準的溶液工作曲線，以氟化物的規(guī)定用液與純凈水配比合成濃度梯度的標準系列，溶液內氟離子的含量分別為0、0.10、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00 mg/L，對離子選擇電極法、離子色譜法工作曲線與有關系數進行描繪。②飲用水樣本測定。離子選擇電極法：選取10 mL的水樣，放入100 mL燒杯內，然后取特定量的總離子強度調節(jié)緩沖液放入該燒杯，之后對該水樣進行合理的攪拌，插入氟離子選擇電極與飽和苷泵電極，在攪拌下對平衡電位數目進行有效讀取，按特定的方程對水樣內的氟離子含量進行計算。離子色譜法：首先將水樣與標準溶液分別以0.45 μm過濾器濾過，并把其輸注至檢測系統(tǒng)內，憑借工作站的計算軟件對水樣施行控制分析，獲得最終含量結果，各水樣設置重復3次，測定后計算平均值;對離子選擇電極法與離子色譜法下的35份水樣進行加標試驗，取樣20 mL，加標量5 μg，計算兩者的加標回收率。

1.3 觀察指標及評價標準 比較兩種檢測方式的氟化物含量檢測結果、加標回收率[加標回收率=（加標試樣測定值-試樣測定值）÷加標量×100%]、檢測人員工作時間（檢測人員檢測出具體氟化物濃度的所需時間）。

1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 20.0軟件對所得數據進行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩種檢測方式的氟化物含量檢測結果 兩種不同檢測方式水源樣本內的氟化物濃度均低于1.0 mg/L的生活飲用水檢測標準，離子色譜法水源樣本內氟化物的平均濃度為（0.19±0.02）mg/L，

離子選擇電極法水源樣本內的氟化物平均濃度為（0.18±0.03）mg/L，兩組檢測方式的氟化物含量檢測結果相比，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.641，P=0.106）。見表1。

2.2 兩種檢測方式的加標回收結果 離子選擇電極法平均加權率為（99.10±2.03）%，離子色譜法為（100.05±2.12）%，兩者的平均加標率相比，差異無統(tǒng)計學意義（t=1.915，P=0.060）。見表2。

2.3 兩種檢測方式的檢測人員工作時間 離子色譜法檢測人員工作時間為（2.00±0.50）h，短于離子選擇電極法的（2.85±0.59）h，差異有統(tǒng)計學意義（t=6.502，P=0.000）。

3 討論

氟元素是機體的必須元素，適量的補充氟元素可確保機體機能的平穩(wěn)運轉[6-7]。若人體氟元素的濃度超過規(guī)定標準，則會誘發(fā)急性炎癥與慢性中毒等情況[8-9]。生活飲用水作為攝取氟元素的重要來源，近年伴隨城市的不斷發(fā)展與人們生活習慣的不斷轉變，促使工業(yè)發(fā)展涵蓋范圍越來越大，從而不斷增加工業(yè)廢水的排放量[10-11]。大量的工業(yè)廢水排放，造成水污染的現(xiàn)象愈發(fā)嚴峻，從而導致水內的氟元素濃度不斷上升[12-13]。當飲用水內的氟元素濃度在規(guī)定標準之上時，則會對患者健康造成不良影響[14-15]。因此，對生活飲用水內的氟化物濃度予以相關的測定，在確保人們的身心安全中意義重大。

現(xiàn)階段，臨床首選離子選擇電極法與離子色譜法對生活飲用水內的氟化物予以測定，兩種方法雖均具備良好的檢測效能，但在具體的檢測過程中仍存在一定差異。本研究結果顯示，兩種不同檢測方式水源樣本內的氟化物濃度均在1.0 mg/L的飲用水標準之下，其中離子色譜法水源樣本內的氟化物平均濃度（0.19±0.02）mg/L，離子選擇電極法水源樣本內的氟化物平均濃度為（0.18±0.03）mg/L，兩種檢測方式的氟化物濃度檢測結果比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;兩者的平均加標率相比，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）;離子色譜法檢測人員工作時間為短于離子選擇電極法，提示離子選擇電極法與離子色譜法均能夠獲得優(yōu)良的檢測準確度，但后者更能夠顯著縮短檢測時間。其原因為離子選擇電極法所用儀器設備相對簡便，廣泛適用于地下水、工業(yè)廢水等的氟化物測定，使用范圍廣泛，在水樣渾濁、存有特殊顏色的狀況下均能夠予以測定，具有較高的可用性。然而離子選擇電極法在氟離子的檢測中會受溫度、金屬離子等因素的影響，加之其需要人工進行操作、定量分析，導致在樣品較多時所需使用的人工勞動力較多，從而延長檢測時間。而離子色譜法是憑借分離柱對陰離子不盡相同的親和度施行分離的檢測方式，該措施能夠一次性對水樣中多種離子的含量進行有效分析，可有效縮短檢測時間[16-17]。同時，該方式還具有自動進樣器與軟件控制的優(yōu)勢，可自動化進行定量、定性分析，從而在極大程度上提高檢測效率，進一步降低工作量縮短檢測人員工作時間，故在實驗室的條件允許下可選用離子色譜法進行生活飲用水的檢測[18-19]。但離子色譜法所用儀器花費較高，難以廣泛普及，加之水源樣本中含有較高濃度的低分子量有機酸，從而會給測定結果造成影響，對加標后的測量構成一定程度的干擾[20]。此外，本研究存在納入樣本量少等缺點，可能會對實驗結果的精準性造成一定程度的干擾。因此，臨床還需不斷完善實驗設計，擴大樣本量的納入，以此深入了解離子色譜法在生活飲用水中氟化物含量的檢測效能。

綜上所述，離子選擇電極法與離子色譜法均可有效檢測出生活飲用水中氟化物的含量，但離子色譜法所需檢測人員工作時間更短，自動化程度高，多項目同時檢測，故在實驗室檢測條件允許時盡可能地選用離子色譜法進行生活飲用水內氟化物含量的檢測，以此減短檢測人員工作所需時間。

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（收稿日期：2021-11-17） （本文編輯：占匯娟）