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摘要：环境监测是指对影响环境质量因素的代表值进行测定。在大气、水源、土壤中广泛存在诸多肉眼无法看清的污染成分，需通过包含离子色谱法在内的物理或化学方式对污染物的精确含量进行测定。本文分析了离子色谱法的作用原理，对此种技术应用于环境监测时容易产生的问题及解决方式进行了介绍，以供参考。
关键词：环境监测；离子色谱法；色谱分离柱；柱后衍生作用
引言
离子色谱法一般是指利用离子交换原理，连续对处于共存状态的阴离子、阳离子进行分离、定性、定量，进而完成测定。通常情况下，分析阳离子时，应向分离柱内填充低容量的阳离子交换树脂，并用盐酸等溶液作为淋洗液。因此种方式特别适用于测定水溶液中浓度较低的阴离子，故已经成为环境监测常用方法。
1.环境监测中离子色谱法的作用原理分析
简单而言，应用于环境监测中的例子色谱分离法的作用原理为：利用被测物的例子特性，综合利用色谱柱、淋洗液、检测器等工具，实现被测物例子的分离，并在此基础上，完成含量检测。
根据分离方式的不同，离子色谱法可分为高效离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱。目前，环境监测工作中涉及的离子色谱法一般为离子交换色谱，其主要原理如下：
（1）基于流动相中的溶质粒子与离子交换树脂上带有相同电荷的可离解离子之间的“可逆性交换”，实现亲水性阴、阳离子的分离。实现过程为：离子交换树脂上的不同离子对交换剂的吸附性存在差异，逐渐被分离吸收。
（2）测量工具如图1所示：①分离柱。即色谱柱，装有离子交换树脂（以阳离子交换树脂、阴离子交换树脂为主，必要情况下还可以添加螯和离子交换树脂）。②检测器。目前，环境监测工作中常常食用通用型检测器，目的为：使存在于检测池中的所有离子均有所相应。选择不同的检测器对离子具有选择性影响。比如将可变波长紫外线检测器与电导检测器联合使用，可有效鉴定“未知峰”、分辨“重叠峰”，提供通用电导检测器无法有效测定的阴离子[1]。由此可见，技术人员针对检测器进行选择时，需要慎重考虑。③抑制器。由于检测器不仅能够检测水源样本中含有的离子成分，还能对移动相中的离子产生响应。因此，为了保证检测结果的准确性，必须尽量降低移动相离子对检测结果造成的干扰。设置抑制器的可行性思路有两种。其一，通过抑制反应改变移动相，如此一来，移动相离子便不会在检测器的作用下产生“响应”。其二，柱后衍生作用。使从色谱分离柱流出的“洗出液”与对被测物质具有特殊作用的试剂混合均匀后，在反应器中生成一种“络合物”。此间的注意事项在于：选择衍生试剂时，必须保证该试剂能够与被测物质混合，进而生成络合物。与此同时，该试剂不能与移动相中的任何一种离子生成络合物。应用此种柱后衍生房事之后，被测样本中的重金属离子便会被精确测量，相关结果准确性较高。
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图 1 环境监测中离子色谱法的工作原理示意图
2.离子色谱法应用于环境监测时容易产生的问题及解决方式
2.1监测水源亚硝酸盐成分中氮含量时常见的问题
离子色谱法应用于环境监测中的水源污染物检测时，如果监测目标是亚硝酸盐中氮的含量，极其容易出现下列问题：水源中的亚硝酸盐类含氮物质的由水中原本存在的含氮有机物受到“一次污染”后，被微生物逐渐分解而成。与空气中氮气的高稳定性不同，水中的亚硝酸盐含氮化合物的性质稳定性相对不足，受自然温度或是水分酸碱度变化的影响，很容易通过氧化还原反应生成硝酸盐（仍然不稳定，当条件再次变化时，再次转化为氨气）。首次影响，运用离子色谱法测量含有亚硝酸盐化合物的水分中究竟含有多少氮离子时，相同水源样本在不同时间段内的测量结果很可能具备较大的差异。为了解决该问题，技术人员在采集含有亚硝酸盐化合物的水分后，应该立刻进行密封处理，保证样本的温度、溶液酸碱度均不会发生变化，尽快测量。此外，还可以提升峰高定量选择的合理性，也可以保证含有亚硝酸盐化合物的水源整体性质不会发生明显变化。
2.2监测水环境中氟离子含量时常见的问题
作为一种非金属化学元素，氟是一种淡黄色、有较强腐蚀性、毒性剧烈的气体。因此，在环境监测工作中，必须精确测量水环境中氟离子的具体含。但与含亚硝酸盐化合物的水分类似，氟的化学性质极其活泼，被化学界视为氧化性最强的物质之一，在一定条件下，可以与多种惰性气体发生反应。不仅如此，水中的氟离子一旦接触甲酸、乙酸，或是在水电导现象的影响下，均会导致测量失准。为了解决该问题，可行性方式如下：第一，选取高纯度的去离子水，将之用于流动相；第二，检测实验开始前，应尽量调低电导，原则为使环境水样本电导的一致性（即电导中的标准曲线与待测环境水样本曲线维持一致）；第三，绘制测量标准曲线以及通过积分方式计算氟离子锋面积具体值的准确性应该得到保证，避免峰面积计算错误导致对环境水样本中的氟离子含量测量结果发生错误。
2.3抑制器错误使用对监测结果造成的影响
通过离子色谱法检测环境样本中的离子含量时，如果抑制器放置了较长时间，在并未检测其性能的情况下便使用，很可能因为内中水分大量挥发而导致微膜水分减少。情况严重时，抑制器外表会出现裂缝，导致液体缓慢渗漏，最终造成抑制能力降低，使移动相中的例子发生“响应”或是使电导上升的情况。不仅如此，使用处于“不佳”状态抑制器时，如果有机大分子、重金属离子等受到影响，则抑制器的容量会在极短时间内迅速降低，使峰高面积计算结果出现错误。解决方式在于，每一次开展样本离子含量检测实验前，技术人员应实验装置中各个设备当前处于何种状态进行检验，确认无误后方可进行实验。
2.4因分离度下降导致样品性能变化的相关问题
运用离子色谱法检测样本中离子的含量时，随着使用时间及样本剂量的增加，色谱分离柱的性能会逐渐降低，导致检测结果准确性较低。解决该问题的有效方式为：在每一次实验开展前后，技术人员均需完成一次保养工作，并对样本进行高效处理后，方可开展试验。比如用高浓度的淋洗液对色谱分离柱进行冲洗作业，可保证分离柱的性能长时间处于稳定的状态[2]。
结语
作为一种高效液相色谱技术，离子色谱法在环境监测工作中的应用时间虽然较短，但监测结果的准确性较高。在未来，通过合成新的低交换容量离子交换树脂、探索高灵敏度检测器等方式，有助于在更短的时间内便可有效分离含有多种阴、阳离子的混合物，并对每种离子的具体含量进行精确测定，提升应用价值。
参考文献：
[1]闫伶.离子色谱法在环境监测中的应用[J].绿色环保建材,2020(06):75+77.
[2]张宏美.地表水环境监测中离子色谱法的应用分析[J].环境与发展,2017,29(04):123+134.