北方伟业计量集团有限公司
随着经济的大力发展,作为饮用水和工业用水水源的地表水水体受到严重污染,水质恶化而无法达到使用标准。地表水中硝酸盐、亚硝酸盐的污染问题在近年来受到越来越多的关注,其中硝酸根离子的含量与水体富营养化有直接关系。伴随着水污染的加剧,水体富营养化情况也日益严重,水中氮化物主要以NH4+和NO3-形态存在,在特定条件以及微生物的催化作用下,也会形成毒性较强的NO2-。在pH值<6.5时,亚硝酸盐会与仲氨反应,形成强致癌物质亚硝胺基,亚硝酸盐中毒的原理是其与血红蛋白作用,使正常的二价铁被氧化成三价铁,形成高铁血红蛋白。
高铁血红蛋白能抑制正常的血红蛋白携带氧和释放氧的功能,因而致使组织缺氧,特别是中枢神经系统缺氧更为敏感。亚硝胺还能够透过胎盘进入胎儿体内,对胎儿有致畸作用。6个月以内的婴儿对亚硝酸盐特别敏感,导致新生儿易患高铁血红蛋白症(又称“蓝婴综合症”)。因此,亚硝酸盐已经成为危害人类健康的重要因素之一。地表水环境质量标准要求硝酸盐(以氮计)含量不能高于10mg/L。
目前,虽然硝酸盐超标不是很严重,但这些硝酸盐可以在地下水中持续几十年,并且随着污染的逐渐加重积累越来越多而可能至很高浓度,因此必须给予足够的重视。水中硝酸盐和亚硝酸盐的测定多采用分光光度法和气相分子吸收光谱法,操作复杂耗时较长,化学试剂种类繁多,相对于此,离子色谱法操作简便、灵敏度高、分离度好,能同时测定多种化合物,耗费时间短。处理成分较复杂的地表水样品时,前处理净化过程简单易操作,测定结果满足地表水环境质量标准的要求。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
ICS5000+型离子色谱仪,氢氧根淋洗液(仪器自动在线生成),一次性水系针式微孔滤膜:孔径0.22μm,硝酸盐氮、亚硝酸盐氮使用液浓度分别为10、100mg/L。
1.2样品处理
选择硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶盛放水样,不需要加固定剂,4℃冷藏保存,2d内完成分析。采集的水样通过0.22μm针式滤膜,较清洁的水样可直接进样,含有干扰物质的复杂水样可经相应的预处理柱处理后进样。样品中的被测化合物随氢氧根淋洗液进入阴离子分离柱,离子交换树脂对样品进行分离,经电导检测器检测。根据色谱峰的相对保留时间定性,峰面积定量。
1.3色谱条件
柱温25℃,电导池温度35℃,淋洗液为20mmol/LKOH,抑制器电流59mA,流速1.0mL/min,进样体积25μL,定量方式为峰面积。
1.4检出限和测定下限计算方法
按照HJ168—2010[3]的规定,对0.07mg/L标准溶液进行测定,计算7次平行测定的标准偏差,按照式(1)计算检出限;以4倍检出限作为测定下限。MDL=t(n-1,0.99)×S(1)式(1)中:MDL—方法检出限;n—样品的平行测定次数;t—自由度为n-1、置信度为99%时的t分布(单侧);S—n次平行测定的标准偏差。其中,当自由度为n-1,置信度为99%,当n=7时,t(n-1,0.99)=3.143。
2结果与分析
2.1校准曲线
准确移取一系列标准使用液于一组100mL容量瓶中,用水稀释定容至标线,混匀。配制成不同浓度混合标准系列(表1)。以各离子的质量浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,绘制标准曲线(表2)。样品的离子色谱图见图1。
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