大氣降水對空氣中的顆粒狀固體、懸浮物等具有明顯的沖刷作用，特別是在洗脫大氣可溶性物質中起著重要作用，能有效清除大氣中的許多污染物，對空氣具有一定的凈化作用。但降水成分又會成為局地污染源，可直接或間接地反映某一區域的環境質量和污染狀況，其中無機離子在此過程中起重要作用。因此定性定量測定大氣降水中的無機離子對大氣環境化學問題及其環境效應的研究有著重要意義。

離子色譜（IC）具有檢測限低、準確度高、精密度好、方便高效、能同時測定多組分的特點，已成為分析化學領域中發展較快的分析方法之一，常規無機離子分析中已被廣泛認可。目前，IC已成為陰離子分析的**方法，被廣泛應用于大氣環境中水溶性無機陰離子的分析。降水監測項目中5種陰離子（F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–）通常用重量法、比色法、電*法和離子交換色譜法測定，國家標準方法有濁度法、分光光度法和離子色譜法等，這些方法操作繁瑣，干擾消除困難，準確度不高。近年來，有關離子色譜法同時測定大氣降水中的陰離子報道較多, 但存在分析時間長、試劑和樣品用量較大、結果無可比性、實用性不強等問題，致使方法難以推廣應用。保留時間定性，峰面積外標法定量，建立了離子色譜同時測定大氣降水中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–5種陰離子的分析方法，該法快速、靈敏度高，結果準確。

1．實驗部分

1．1主要儀器與試劑

離子色譜儀：Metrohm 761型，配電導檢測器，瑞士萬通公司；超純水系統：美國Millipore公司；

電子天平：ALC–210.4型，北京賽多利斯儀器系統有限公司；

降雨（水）采樣器：ZJC–1型，浙江恒達儀器儀表有限公司；

翻斗式雨量傳感器：SL3–1型，中國上海氣象儀器廠有限公司；

電導率儀：DDS–307型，上海精密科學儀器有限公司；

便攜式pH計：PHB－4型，上海精密科學儀器有限公司；

超聲波清洗器：AS20500型，天津奧特塞恩斯儀器有限公司；

無水Na2CO3，NaF，NaCl，NaNO3，Na2SO3，NaNO2，H2SO4：分析純；NaHCO3：優級純；實驗用水均為超純水。

1．2離子色譜分析條件

淋洗液：1.8 mmol／L Na2CO3–1.7 mmol／LNaHCO3(經超聲脫氣后使用)；淋洗液流速：1.0mL／min；再生液：50 mmol／L H2SO4；陰離子分離柱：Metrosep A supp4；保護柱：Metrosep RP2 Guard／3.5；進樣量：20 μL。

1．3標準曲線繪制

分別準確稱取一定量F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–相應的鹽（105℃，烘干2 h），用超純水配制成質量濃度為1000 mg／L的各陰離子單標儲備液。再分別將各陰離子單標儲備液稀釋至10倍體積，配制成質量濃度為100 mg／L的各陰離子單標使用液。

用各陰離子的單標使用液，按參數配制陰離子混合標準系列。分別將配制好的陰離子混合標準溶液經0.45 μm微孔濾膜過濾后，由低濃度到高濃度分別注入離子色譜進行分析。用保留時間定性、峰面積定量，平行3次測定出陰離子混合標準系列中各陰離子的峰面積。以各陰離子質量濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。

1．4樣品采集及前處理

采用降雨（水）采樣器采集大氣降水樣品，采樣器自動記錄降雨量，雨水樣品采集使用聚乙烯塑料桶。以一場降雨事件收集樣品，同時記錄采樣時間、降雨量等數據。將收集的雨水樣品帶回實驗室，量取雨水樣品的總體積后，分裝于聚乙烯塑料瓶中放于冰箱4℃冷藏保存備用。取一定量的雨水樣品立即測定pH值和電導率；另取一定量的雨水樣品用0.45μm的微孔濾膜過濾到聚乙烯塑料瓶中放于冰箱4℃冷藏保存，待離子色譜分析用。

1．5樣品測定

在與測定陰離子混合標準系列相同的色譜分析條件下，待基線穩定后，注入超純水確認無雜質后，將待測雨水樣品通過小柱去除有機物，然后再用“注射器+微孔濾膜過濾頭”取一定量的樣品注入離子色譜儀進行分析。每個雨水樣品重復3次進樣，分別得到各陰離子的平均峰面積，通過標準曲線進行定量，計算出雨水樣品中各陰離子的濃度。若樣品濃度太高，需進行稀釋一定倍數方可進行離子色譜分析；計算各陰離子濃度時，需乘以稀釋倍數。

2．結果與討論

2．1色譜分離情況F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–5種陰離子混合標準溶液色譜分離情況和實測降水樣品分離。其中混標色譜圖中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42– 質量濃度分別為3.0，4.0，.0，4.0，8.0mg／L；保留時間分別為3.69，4.80，5.41，7.04，12.21min。

各陰離子組分分離良好，且分析速度快，13 min內就可完成5種陰離子的分析。

2．2標準曲線及檢出限

對混合標準系列進行測定，以各陰離子濃度（X）為橫坐標，以峰面積（Y）為縱坐標，繪制標準曲線。各陰離子標準曲線線性回歸方程、相關系數，按照實驗方法對空白雨水樣品連續測定10次，按3s／k計算出各陰離子的檢出限，各陰離子的檢出限在0.000 3～0.006 6 mg／L之間，說明該方法靈敏度高。

2．3方法精密度

按照樣品前處理方法對雨水樣品進行處理后，注入離子色譜分析，重復測定10次，計算各陰離子測定結果的相對標準偏差，5中陰離子測定結果的相對標準偏差為0.67％～9.30％，說明該方法的精密度較高，重復性好。

2．4回收試驗

準確移取所采集的雨水樣品50 mL兩份，一份用超純水定容至100 mL作空白對照樣品，另一份添加一定濃度的各陰離子標準溶液后用超純水定容至100 mL作為加標樣品，然后按照前處理方法分別對空白對照樣品和加標樣品進行處理，注入離子色譜進行測定，重復測定3次。根據測定結果，計算出大氣降雨中各陰離子的加標回收率。大氣降雨中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–5種陰離子的平均加標回收率均在91.2％～102.7％之間，說明該方法準確、可靠。

3．結語

建立的離子色譜法同時測定大氣降水中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–5種陰離子，方法具有靈敏度高、結果準確，操作簡便、快速的特點，能滿足大氣降水中陰離子分析的要求，值得推廣應用。

摘自中國分析儀器網