离子色谱法测定环境空气颗粒物中水溶性阴离子

缘乞科枚
Journal of Green Science and Technology
2021年3月第23卷第6期离子色谱法测定环境空气颗粒物中水溶性阴离子
罗鑫1,董黎静1,刘明元2
(1.江苏省常州环境监测中心，江苏常州213000；2,江苏龙环环境科技有限公司，江苏常州213000)
摘要：通过测试全程序空白、标准回归曲线、检出限等对离子色谱法测定环境空气颗粒物中F~、C「、NCV、
Br-、NO丁、PO「、SO厂7种水溶性阴离子进行了方法验证。

结果表明：一定浓度范围内的线性回归较理
想，准确度和精密度较好。

滤膜样品采样体积以60m%标准状态)计，检出限为0.009〜0.029M g/m3,降尘
样品取样量以0.1000g计，检出限为0.006〜0.018mg/g,均能满足标准的要求。

采用该方法测定了常州
市某些点位的环境空气颗粒物及降尘中7种阴离子浓度，也有较好的适用性。

关键词：离子色谱法；颗粒物；水溶性阴离子
中图分类号：X501文献标识码：A文章编号：1674-9944(2021)06-0132-03
1引言
大气颗粒物在对流层大气中至关重要，其浓度水平达到一定程度时会对环境空气形成污染，对人体健康、空气质量和气候变化均会产生重要影响，对大气颗粒物质量浓度及其化学组分的研究一直是人们关注的热点山。

大气颗粒物的组成十分复杂，其中与人类活动密切相关的成分主要包括离子成分、痕量元素和有机成分。

水溶性离子是大气颗粒物的重要组分，其中的sor,Nor,nh+主要是由sc)2、no*、nh3等气体污染物经二次化学生成的二次无机离子，是影响大气污染的重要原因口间。

因此，准确地表征颗粒物中水溶性离子已成为研究大气污染的重要手段。

本试验根据《环境空气颗粒物中水溶性阴离子的测定离子色谱法》(HJ 799-2016)对颗粒物中水溶性阴离子开展方法验证和实样测定。

2测试方法
2.1方法原理
采集的环境空气颗粒物样品，经过去离子水超声提取、阴离子色谱柱交换分离后，用抑制型电导检测器检测，根据保留时间定性，峰面积定量。

2.2仪器与试剂
离子色谱仪(瑞士万通940),超声波清洗器(Elma-sonic S60H),聚乙烯样品瓶(带旋盖，容积大于100 mL),F~、C「、N(X、Br-、NO『、PO「、SO厂标准溶液，环境空气颗粒物采样器，特氟龙滤膜，超纯水。

2.3试验步骤
2.3.1试样制备
将1张颗粒物滤膜样品(或称取0.1000g降尘样品)放入样品瓶，加入100.0mL超纯水浸没滤膜，加盖浸泡30min后，置于超声波清洗器中超声提取20min。

提取液经0.45“rn聚乙烯滤膜过滤后，倾入样品管通过离子色谱仪的自动进样管直接进样测定。

使用与样品
收稿日期=2021-02-02
作者简介：罗鑫(1986-),女，工程师,研究方向为生态环境监测。

采集同批次的空白滤膜，按照相同步骤制备实验室空白试样;将于样品采集同批次的空白滤膜带至采样现场,不采集颗粒物样品，按照和样品相同的的运输保存要求制备全程序空白试样。

2.3.2仪器条件及标准曲线制备
使用阴离子分析柱并配备相应的保护柱，柱温：35°C,抑制型电导检测器，碳酸盐淋洗使用液，流速0.7 mL/min,进样体积25基线稳定后测定。

用购置的浓度分别为1000mg/L的标准物质配制成F-、C1-、NOr、Br-,NOr、PO「、SO厂浓度分别为10mg/L.100 mg/L,10mg/L,10mg/L,100mg/L、50mg/L,200 mg/L的混合标准使用液。

并使用混合标准使用液配制不同浓度的混合标准系列，浓度见表1。

3结果与分析
3.1空白试验
根据全程序空白和实验室空白的测试谱图，各阴离子在特定保留时间下均未出峰,各离子均为未检出。

表明样品运输和保存条件以及实验中用水、试剂、器皿等未对试验产生影响。

3.2标准曲线的建立
本试验的仪器工作条件下测定目标离子标准溶液得到的离子色谱图如图1。

离子质量浓度为横坐标，峰面为纵坐标绘制标准曲线，结果如表1。

各离子分离效果较好，线性回归较为理想，相关系数均大于0.995,能够满足标准要求。

卜
龙
S
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u S/cm
28.0
24.0
20.0
16.0
12.0
8.0
4.0
0.0
0.0 2.0 4.0 6.08.010.012.014.016.018.020.022.024.0min
图1阴离子色谱图
132
罗鑫，等：离子色谱法测定环境空气颗粒物中水溶性阴离子环境与安全
表1阴离子标准系列浓度
目标离
子名称
标准系列线性方程相关系数F-浓度/(mg/L)0.000.100.200.50 1.00 2.00y=0.489力一0.0110.9997峰面积00.0450.0770.2220.4800.970
ci-浓度/(mg/L)0.00 1.00 2.00 5.0010.020.0_y=0.343j;—0.0660.9999峰面积00.2600.577 1.61 3.397 6.792
NOr浓度/(mg/L)0.000.100.200.50 1.00 2.00y=0.194j?一0.0060.9990峰面积00.0180.0330.0830.180.387
Br-浓度/(mg/L)0.000.100.200.50 1.00 2.003^—0.107j?—0.0030.9995峰面积00.0090.0170.0480.1010.213
Nor浓度/(mg/L)0.00 1.00 2.00 5.0010.020.0y=Q.178jc-0.0670.9994峰面积00.1250.2650.765 1.679 3.525
por浓度/(mg/L)0.000.50 1.00 2.50 5.0010.0y=0.0722x—0.0170.9989峰面积00.0230.0530.1490.330.716
sor浓度/(mg/L)0.00 2.00 4.0010.020.040.03»=0.185j;—0.1310.9995峰面积00.2640.565 1.616 3.4997.338
3.3检出限与测定下限
采用估计方法检出限2〜5倍的样品重复测定7次，计算平行测定的标准偏差，按公式MDL
XS计算方法检出限。

结果见表2。

滤膜样品采样体积以60标准状态)计，检出限为0.009—0.029M g/m3，测定下限为0.036〜0.116jzg/m3;降尘样品取样量以0.1000g计，检出限为0.006-0.018mg/g,测定下限为0.024〜0.072mg/g。

检出限、测定下限均较低，符合标准要求。

表2方法检出限、测定下限数据
目标
离子1
试样中离子的质量浓度
7
滤膜样品/(M g/m3)降尘样品/(mg/g)
平均
浓度
标准
偏差
检出限
测定
下限
平均
浓度
标准
偏差
检出
限
测定
下限23456
F-0.0210.0240.0250.0230.0230.0260.0220.0390.0030.0090.0360.0230.0020.0060.024 ci-0.0280.0260.0260.0250.0240.0290.0280.0440.0030.0100.0400.0270.0020.0060.024 Nor0.0780.0830.0800.0800.0790.0760.0670.1290.0090.0270.1080.0780.0050.0160.064 Br"0.0530.0580.0560.0550.0540.0530.0650.0940.0070.0230.0920.0560.0040.0140.056 Nor0.0320.0360.0370.0360.0340.0320.0320.0570.0040.0120.0480.0340.0020.0070.028 po?0.0580.0620.0570.0690.0550.0570.0670.1010.0090.0290.1160.0610.0050.0180.072 sof-0.0440.0540.0480.0480.0460.0420.0420.0770.0070.0230.0920.0460.0040.0140.056
3.4精密度与准确度的检验测定结果均在标准样品浓度范围内，相对标准偏差为
以有证标准物质(批号B1908054)连续测定6次，0.29%〜1.32%,精密度较好。

验证方法的精密度和准确度，结果见表3。

7种阴离子
表3精密度与准确度数据
目标离子
测定的浓度/(mg/L)平均
浓度
标准
偏差
相对标
准偏差
标准样品浓度
/(mg/L)
是否在保证
值范围内123456
F-0.7930.7930.7840.7810.7810.7810.7860.0060.750.764+0.039是ci- 1.57 1.57 1.59 1.57 1.59 1.59 1.580.0110.69 1.53+0.08是NOr 1.42 1.42 1.42 1.42 1.43 1.42 1.420.0040.29 1.36+0.08是Br- 1.00 1.03 1.02 1.00 1.00 1.00 1.010.013 1.320.997士0.046是no 1.19 1.20 1.19 1.22 1.18 1.18 1.190.015 1.26 1.18±0.06是por 1.23 1.23 1.22 1.22 1.23 1.23 1.230.0050.42 1.28±0.07是sor 2.27 2.28 2.26 2.28 2.26 2.26 2.270.0100.43 2.29+0.14是
3.5实样测试
按照HJ618,GB/T15432,HJ/T194和GB/T 15265的相关规定对常州市某些点位的环境空气总悬浮颗粒物、PM“、PM2.s和降尘样品进行采集。

采集滤膜样品时采样流量100L/min,采样时间24h；采集降尘样品时不加入硫酸铜、防冻液等化学试剂，采样时间30d。

采集后的样品经样品前处理后测定，结果如表4。

133
2021年3月绿色科技第6期点位1点位2点位3
表4实样测定数据
目标离子TSP/
(jLig/m3)
PM10/
(/ig/m3)
pm2.5/
(jLtg/m3)
降尘/
(mg/g)
TSP/
(M g/m3)
PM10/
(/ig/m3)
PM2.5/
(^g/m3)
降尘/
(mg/g)
TSP/
(^g/m3)
PM】。

/
(pig/m3)
PM2.5/
(M g/m3)
降尘/
(mg/g)
F-0.0180.0130.031 2.080.0150.012ND0.7010.0150.0110.0160.872 ci-0.1360.0760.0997.200.1660.0760.014 4.470.1540.0760.09312.8 nof0.0140.0160.0180.0100.0170.0160.0140.011ND0.0190.0180.009 Br_ND ND ND0.012ND ND ND0.011ND ND ND0.022 nof 1.920.1650.142 4.530.5030.1500.149 1.81 1.470.1260.127 3.28 por ND ND ND0.049ND ND ND0.087ND ND ND0.058 sor 2.570.3670.41820.8 1.140.3620.37710.8 2.900.2970.41316.6
4结论
依据HJ799-2016在本实验室建立了离子色谱法测定颗粒物及降尘中7种可溶性阴离子,在一定浓度范围内线性良好，准确度和精密度均能满足要求，滤膜样
品采样体积以60n?(标准状态)计，检出限为0.009〜0.029“g/n?,测定下限为0.036—0.116M g/m3；降尘样品取样量以0.1000g计，检出限为0.006-0.018 mg/g,测定下限为0.024〜0.072mg/g。

采样该方法测定实际样品，有较好的适用性。

参考文献：
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Determination of the Water-Soluble Anions From Atmospheric
Particles by Ion Chromatography
Luo Xin1,Dong Lijing1,Liu Mingyuan2
(1.Environmental Monitoring Center of Jiangsu Changzhou,Changzhou,Jiangsu213000,China;
2.Jiangsu Longhuan Environmental Science Co.,LTD,Changzhou,Jiangsu213000,China)
Abstract:In this paper,the method of determination of the water—soluble cations(F_,Cl-,NOf,Br_,NO,, PO7and SO：—)from atmospheric particles by ion chromatography was verified by testing the overall blank,the standard regression curve and the detection limit.Experimental results showed that,the precision»the accuracy and other technical indicators were good.When the sampling volume is60m3(in the standard state),the detection limit is between0.009卩g/n?〜0.029pg/ir?・When the sampling amount is0.lOOOg,the detection limit is between0. 006mg/g〜0.018mg/g.This method was used to determine of the water一soluble anions from atmospheric particles in some parts of Changzhou City,and it has good applicability.
Key words:ion chromatography；atmospheric particles；water soluble anions
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Analysis on the Change of Ecological Quality in Shenyang City From2000to2015
Zhang Chao
QLiaoning Provincial Ecological Environment Protection Science and Technology Center,
Shenyang,Liaoning110161,China)
Abstract:Taking Shenyang city as the research object,based on remote sensing image,the change of ecological quali­ty of forest,grassland and wetland natural ecosystem from2000to2015was analyzed.The results show that,from 2000to2015,the basic spatial patterns of vegetation coverage of forest land,grassland and wetland ecosystem in Shenyang City mainly concentrated in the lower and intermediate level,and the annual average vegetation coverage of the ecosystem showed an increasing trend・
Key words:ecological quality；vegetation coverage；Shenyang city-
134。