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(zhì)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(huì)成為局地污染源，可直接或間接地反映某一區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量和污染狀況，其中無機(jī)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(jī)離子對大氣環(huán)境化學(xué)問題及其環(huán)境效應(yīng)的研究有著重要意義。

離子色譜（IC）具有檢測限低、準(zhǔn)確度高、精密度好、方便高效、能同時(shí)測定多組分的特點(diǎn)，已成為分析化學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展較快的分析方法之一，常規(guī)無機(jī)離子分析中已被廣泛認(rèn)可。目前，IC已成為陰離子分析的**方法，被廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境中水溶性無機(jī)陰離子的分析。降水監(jiān)測項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確度不高。近年來，有關(guān)離子色譜法同時(shí)測定大氣降水中的陰離子報(bào)道較多, 但存在分析時(shí)間長、試劑和樣品用量較大、結(jié)果無可比性、實(shí)用性不強(qiáng)等問題，致使方法難以推廣應(yīng)用。保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量，建立了離子色譜同時(shí)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(jié)果準(zhǔn)確。

1．實(shí)驗(yàn)部分

1．1主要儀器與試劑

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

電子天平：ALC–210.4型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；

降雨（水）采樣器：ZJC–1型，浙江恒達(dá)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(dǎo)率儀：DDS–307型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

便攜式pH計(jì)：PHB－4型，上海精密科學(xué)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(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)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(jīng)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(hù)柱：Metrosep RP2 Guard／3.5；進(jìn)樣量：20 μL。

1．3標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

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

用各陰離子的單標(biāo)使用液，按參數(shù)配制陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)系列。分別將配制好的陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)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(jìn)行分析。用保留時(shí)間定性、峰面積定量，平行3次測定出陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)系列中各陰離子的峰面積。以各陰離子質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(shí)記錄采樣時(shí)間、降雨量等數(shù)據(jù)。將收集的雨水樣品帶回實(shí)驗(yàn)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?zhèn)溆谩Ｈ∫欢康挠晁畼悠妨⒓礈y定pH值和電導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)系列相同的色譜分析條件下，待基線穩(wěn)定后，注入超純水確認(rèn)無雜質(zhì)后，將待測雨水樣品通過小柱去除有機(jī)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(jìn)行分析。每個(gè)雨水樣品重復(fù)3次進(jìn)樣，分別得到各陰離子的平均峰面積，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量，計(jì)算出雨水樣品中各陰離子的濃度。若樣品濃度太高，需進(jìn)行稀釋一定倍數(shù)方可進(jìn)行離子色譜分析；計(jì)算各陰離子濃度時(shí)，需乘以稀釋倍數(shù)。

2．結(jié)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(biāo)準(zhǔn)溶液色譜分離情況和實(shí)測降水樣品分離。其中混標(biāo)色譜圖中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42– 質(zhì)量濃度分別為3.0，4.0，.0，4.0，8.0mg／L；保留時(shí)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(nèi)就可完成5種陰離子的分析。

2．2標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

對混合標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測定，以各陰離子濃度（X）為橫坐標(biāo)，以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。各陰離子標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)，按照實(shí)驗(yàn)方法對空白雨水樣品連續(xù)測定10次，按3s／k計(jì)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(jìn)行處理后，注入離子色譜分析，重復(fù)測定10次，計(jì)算各陰離子測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，5中陰離子測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.67％～9.30％，說明該方法的精密度較高，重復(fù)性好。

2．4回收試驗(yàn)

準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液后用超純水定容至100 mL作為加標(biāo)樣品，然后按照前處理方法分別對空白對照樣品和加標(biāo)樣品進(jìn)行處理，注入離子色譜進(jìn)行測定，重復(fù)測定3次。根據(jù)測定結(jié)果，計(jì)算出大氣降雨中各陰離子的加標(biāo)回收率。大氣降雨中F–，Cl–，NO2–，NO3–，SO42–5種陰離子的平均加標(biāo)回收率均在91.2％～102.7％之間，說明該方法準(zhǔn)確、可靠。

3．結(jié)語

建立的離子色譜法同時(shí)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(jié)果準(zhǔn)確，操作簡便、快速的特點(diǎn)，能滿足大氣降水中陰離子分析的要求，值得推廣應(yīng)用。

摘自中國分析儀器網(wǎng)