李安琪

(四川省南充生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 南充 637000)

1 引言

水是人類生存不可或缺的基本條件，其中地下水是水資源的重要組成部分，極大地影響著居民的日常生活。亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮不僅是《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 14848-2017)》的常規(guī)監(jiān)測指標(biāo)，更被劃分為毒理學(xué)指標(biāo)[1]，其重要性不言而喻。亞硝酸鹽氮在水、土等自然環(huán)境中廣泛存在，是氮循環(huán)的中間產(chǎn)物，會誘發(fā)各種疾病乃至致癌[2]，它可與血紅蛋白反應(yīng)，使二價鐵被氧化成三價鐵生成高鐵血紅蛋白，抑制血紅蛋白的輸氧能力，導(dǎo)致組織缺氧[3～5]。硝酸鹽氮是對人體健康有極大危害的致畸性物質(zhì)，其污染主要是由含氮化肥過量使用、不合理排放污水廢水造成的[5]。當(dāng)人體從受污染的瓜果蔬菜和飲用水中攝取過量硝酸鹽時，可能會產(chǎn)生腹瀉、嘔吐等多種不良反應(yīng)，甚至導(dǎo)致呼吸道感染、免疫系統(tǒng)異常，情況嚴(yán)重還會影響嬰幼兒血液中的氧濃度并導(dǎo)致藍(lán)嬰綜合征[6]。此外，人體內(nèi)過量的硝酸鹽在微生物作用下會轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，其毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硝酸鹽氮，并會誘發(fā)一系列疾病，影響人體健康[7，8]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

2.1.1 儀器

DIONEX ICS-1000離子色譜儀；AS-DV自動進(jìn)樣器；IonPac AS14A 陰離子色譜柱(4×250 mm)；IonPac AG14A 陰離子保護(hù)柱(4×250 mm)；ASRS 300陰離子抑制型電導(dǎo)檢測器；0.45 μm一次性水系過濾器。

2.1.2 試劑

電阻率為18.2 M Ω·cm的超純水；硝酸鹽氮溶液環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(500 mg/L，生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)；亞硝酸鹽氮溶液環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(100 mg/L，生態(tài)環(huán)境部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)；碳酸鈉與碳酸氫鈉：優(yōu)級純，成都市科隆化學(xué)品有限公司。

2.2 色譜工作條件

抑制器電流為43 mA；進(jìn)樣體積為25 μL；流動相為1.0mmol/LNaHCO3-8.0mmol/LNa2CO3溶液；流速為1.0 mL/min；柱溫為30 ℃；進(jìn)樣時間為13 min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

移取亞硝酸鹽氮溶液環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(100 mg/L)2.00 mL和硝酸鹽氮溶液環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品(500 mg/L)10.00 mL于100 mL容量瓶中，用超純水定容，搖勻，配制為標(biāo)準(zhǔn)混合使用液。逐次移取標(biāo)準(zhǔn)混合使用液1.00，2.00，5.00，10.00，20.00 m于5只100 mL容量瓶中，用超純水定容，搖勻，即配制為混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。以亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度見表1。

表1 混合標(biāo)準(zhǔn)系列濃度

2.4 樣品前處理

采用聚乙烯瓶采集水樣，采集樣品前用水樣潤洗容器和瓶蓋3次，0～5 ℃避光保存。水樣經(jīng)0.45 μm一次性水系過濾器過濾后，經(jīng)自動進(jìn)樣器進(jìn)入離子色譜儀待測分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

3.1.1 色譜柱的選擇

IonPac AS14A是一款高容量的碳酸鹽淋洗液陰離子交換柱，可實(shí)現(xiàn)對多種樣品基質(zhì)中的常見無機(jī)陰離子快速分析?？捎糜诜蛛x氟離子、氯離子、亞硝酸鹽、溴離子、硝酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽等多種無機(jī)陰離子。還可實(shí)現(xiàn)對飲用水、廢水、食品和飲料、洗滌液等多種復(fù)雜基質(zhì)中無機(jī)陰離子的簡單、快速分離。

3.1.2 淋洗液濃度和流速的選擇

針對IonPac AS14A 陰離子色譜柱選擇濃度為1.0 mmol/LNaHCO3-8.0mmol/LNa2CO3的淋洗液作為流動相。淋洗液的流速范圍一般為0.5～2.0 mL/min。當(dāng)淋洗液流速過低，泵壓也隨之降低，各離子之間的分離度也越大，然而出峰時間過長，分析效率降低。當(dāng)流速過高時，離子出峰時間提前，但其分離度也隨之下降，水負(fù)峰與第一個被洗脫的氟離子不易分離，且泵壓升高，導(dǎo)致色譜柱使用壽命縮短。經(jīng)綜合考慮，選擇淋洗液流速為1.0 mL/min。

3.2 線性范圍及檢出限

以上述儀器工作條件，將配制的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行測定，以其濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性方程和相關(guān)系數(shù)，見表2。

配制低濃度的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮溶液，連續(xù)測定7次，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3.143倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為其檢出限[10]。檢出限見表2。

表2 線性范圍、線性方法、相關(guān)系數(shù)及檢出限

3.3 精密度

配制低、中、高不同濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別連續(xù)進(jìn)樣測定6次，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3。亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.77%～1.89%，可見其精密度較高，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 回收率

將所采集水樣連續(xù)進(jìn)樣測定6次，取測定的平均值作為本底值。向其中加入一定量不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。各離子的加標(biāo)回收率見表4，可知亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的加標(biāo)回收率為97.9%～101.3% ，加標(biāo)回收效果較好。

4 結(jié)論

采用ICS-1000離子色譜儀，IonPac AS14A陰離子色譜柱(4×250 mm)，IonPac AG14A陰離子保護(hù)柱(4×250 mm)，ASRS 300陰離子抑制型電導(dǎo)檢測器，以流速為1.0 mL/min的NaHCO3-Na2CO3體系作為流動相，測定地下水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。本方法操作簡便、線性良好、靈敏度高、回收率較好，能較好實(shí)現(xiàn)地下水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的同時測定，滿足檢測要求，同時也為地下水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮分析提供了數(shù)據(jù)支撐。

表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果