飲用水中七種常規陰離子及部分消毒副產(chǎn)物的檢測

　　陰離子是指原子由于外界作用得到一個(gè)或幾個(gè)電子，使其最外層電子數達到穩定結構。原子半徑越小的原子其得失電子能力越強，金屬性也就越弱。

　　生活飲用水是人類(lèi)生存不可缺少的要素，城市居民的生活飲用水是由自來(lái)水公司集中供給的。為確保向居民供給安全和衛生的飲用水，我國衛生部頒布了《生活飲用水衛生標準》，它是關(guān)于生活飲用水安全和衛生的技術(shù)法規，主要基于三個(gè)方面來(lái)保障飲用水的安全和衛生，即確保飲用水感官性狀良好;防止介水傳染病的暴發(fā);防止急性和慢性中毒以及其他健康危害。

　　據國外的調查，在飲用水中已鑒定出數百種化學(xué)物質(zhì)，其中有一些是飲用水消毒副產(chǎn)物。我國《生活飲用水衛生標準》中，就有針對消毒副產(chǎn)物的測定，包括溴酸鹽，亞氯酸鹽等。此外還有氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根這些常見(jiàn)陰離子以及鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子等陽(yáng)離子的測定方法。這些物質(zhì)的限值大多是依據毒理學(xué)研究和人群流行病學(xué)調查所獲得的資料而制定的�！渡�活飲用水衛生標準》(簡(jiǎn)稱(chēng)為《標準》，下同)和《生活飲用水標準檢驗方法》(簡(jiǎn)稱(chēng)為《檢驗方法》，下同)一書(shū)已于近期出版，后者將從2007年7月1日正式開(kāi)始實(shí)施。離子色譜技術(shù)自1975年被美國H.Small先生提出后，在三十余年的發(fā)展歷程中，已經(jīng)成為了水質(zhì)檢測中不可或缺的分析手段之一�！稒z驗方法》中也將離子色譜法作為了一種重要檢測手段。其中涉及離子色譜的標準方法包括： GB/T 5750.6 2006陽(yáng)離子的檢測，188-190頁(yè)，離子色譜技術(shù)測定生活飲用水以及水源水中的鈉離子、鉀離子、鋰離子、鈣離子以及鎂離子; GB/T 5750.5 2006陰離子的檢測，70-72頁(yè)，離子色譜技術(shù)測定生活飲用水以及水源水中的氟化物、氯化物、硝酸根離子以及硫酸根離子的含量; GB/T 5750.10亞氯酸鹽的檢測，405-440頁(yè)，離子色譜技術(shù)測定生活飲用水以及水源水中的亞氯酸鹽、氯酸鹽以及溴離子;GB/T 5750.10溴酸鹽的檢測，411-415頁(yè)，離子色譜法測定生活飲用水以及水源水中的溴酸鹽。

　　我們采用皖儀離子色譜儀根據標準中的檢驗方法，對飲用水中的陰陽(yáng)離子進(jìn)行了測定。

　　1.. 飲用水中的常見(jiàn)陰離子

　　1.1. 《標準》有關(guān)飲用水中陰離子的規定《標準》對飲用水中的一些常見(jiàn)陰離子濃度進(jìn)行了相應規定，其中針對這些陰離子的最大允許濃度如表-1所示。

　　1.2 《標準檢驗方法》有關(guān)飲用水中常見(jiàn)陰離子的測定方法 GB/T 5750.5 2006 飲用水中無(wú)機非金屬(陰離子)指標的檢測(節選)范圍：標準規定了用離子色譜分析法測定生活飲用水及其水源水中氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽的含量。適用于生活飲用水及水源水中這些可溶性常見(jiàn)陰離子的測定。

　　原理：水樣中待測離子隨碳酸鹽、重碳酸鹽淋洗液進(jìn)入離子交換柱系統(由保護柱和分離柱組成)，根據分離柱對各陰離子的不同親合度進(jìn)行分離，已分離的陰離子流經(jīng)陽(yáng)離子交換柱或者抑制器系統轉換成高電導度的強酸，淋洗液則轉變成為弱電導度的碳酸。由電導檢測器測量各陰離子組分的電導率，以相對保留時(shí)間和峰高或者峰面積定性和定量。

　　分析儀器：離子色譜儀：包括進(jìn)樣系統，分離柱以及保護柱，抑制器。

　　1.3 GB/T 5750.5 2006中陰離子的檢測，針對的是生活飲用水以及水源水中的氟化物、氯化物、硝酸根離子以及硫酸根離子含量的測定。采用色譜柱可以實(shí)現7種常規陰離子的分離檢測，見(jiàn)圖2-1。

　　此外GB/T 5750.0 2006中還要求對飲用水中的溴酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽和溴離子進(jìn)行檢測。采用色譜柱不但可以實(shí)現7種常規陰離子的分離，還能同時(shí)檢測飲用水中的溴酸鹽、亞氯酸鹽和氯酸鹽，見(jiàn)圖2-2，從色譜圖中可以看出飲用水中的消毒副產(chǎn)物與常規陰離子在此色譜條件下實(shí)現了基線(xiàn)分離。

　　2. 飲用水中的亞氯酸鹽和氯酸鹽2.1.飲用水中亞氯酸鹽及氯酸鹽的來(lái)源、危害及有關(guān)規定公共水供應系統處理飲用水時(shí)要加入消毒劑以保護人體健康，并改善飲用水的氣味和口感�，F在常用的是二氧化氯、臭氧、氯以及氯胺這4種消毒方式。二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的微生物，包括病毒，芽子包，配水管網(wǎng)中的異養菌，還原菌以及真菌等均有很高的殺滅作用。Akin和Hoff等人對臭氧、二氧化氯、氯以及氯胺這4種消毒劑進(jìn)行比較，消毒效率：臭氧>二氧化氯>氯>氯胺;穩定性：氯胺>二氧化氯>氯>臭氧。綜合以上兩個(gè)方面的因素以及我國的國情來(lái)看，二氧化氯消毒具有比較好的效果以及廣闊的前途，現在我國很多都是使用二氧化氯消毒。

　　但是用二氧化氯消毒會(huì )產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物氯酸鹽和亞氯酸鹽，產(chǎn)生的這兩種消毒副產(chǎn)物存在某些毒性問(wèn)題。這兩種化合物在動(dòng)物體內產(chǎn)生過(guò)氧化氫，把血紅元氧化成沒(méi)有顏色的正鐵血紅元，造成溶血性的貧血等疾病。因為如此，美國現行EPA中規定亞氯酸鹽、氯酸鹽總量最大允許濃度為1000µg/L，2004年公布的WHO《飲用水水質(zhì)準則》(第三版)中將亞氯酸鹽的指標規定為0.7mg/L。

　　2.2 離子色譜推薦飲用水中亞氯酸鹽和氯酸鹽的檢測方法 儀器：離子色譜 檢測方式：抑制電導檢測 色譜柱：色譜柱 淋洗液：碳酸鈉淋洗液 流速:0.8ml/min 柱溫:50℃ 抑制電流：40mA 可見(jiàn)圖2-2飲用水中七種常規陰離子與部分消毒副產(chǎn)物的分離色譜圖。

　　3 飲用水中的溴酸鹽3.1飲用水中溴酸鹽的來(lái)源、危害及有關(guān)規定 我國的自來(lái)水等城鎮供水的消毒方式主要以二氧化氯消毒為主，但是瓶裝水的消毒則有部分采用臭氧消毒。溴酸鹽是用臭氧對飲用水進(jìn)行消毒時(shí)產(chǎn)生的一種消毒副產(chǎn)物。研究表明，當人們終生飲用含溴酸鹽為5.0µg/L或0.5µg/L的飲用水時(shí)，其致癌率分別為10-4和10-5。臭氧對溴氧化生成溴酸鹽的過(guò)程如下： 由于溴酸鹽的致癌作用，各國政府和國際組織對溴酸鹽的毒性給予了極大關(guān)注，對飲用水中的溴酸鹽進(jìn)行了大規模的研究，并且制定了飲用水中溴酸鹽的最大容許濃度。美國國家環(huán)境保護局(EPA)在第一階段飲用水控制法案中規定飲用水中BrO3-的最大容許濃度為10µg/L;世界衛生組織(WHO)規定為25µg/L。我國規定的溴酸鹽的最高允許濃度為10µg/L，這個(gè)規定從2005年6月1日已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。此外，GB/T 8538-2008飲用天然礦泉水中溴酸鹽檢測的標準方法為離子色譜法。

　　3.2 離子色譜儀推薦飲用水及瓶裝礦泉水中溴酸鹽的檢測方法 儀器：離子色譜儀 檢測方式：抑制電導檢測 色譜柱：色譜柱 淋洗液：碳酸鈉淋洗液 流速:0.8ml/min 柱溫:50℃ 抑制電流：40mA