摘 要：本文简述了离子色谱法在饮用水中消毒副产物测定中的应用现状及取得的最新进展，并展望了离子色谱在饮水中检测中的研究发展方向。
关键词：离子色谱;消毒副产物;分析方法
饮用水消毒的常用方法有二氧化氯消毒、氯化消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等，消毒剂的作用不仅是杀灭病原体，还作为氧化剂对饮用水进行除色、除味，改善凝结，提高过滤效率，防止沉淀池和过滤器底部藻类生长。消毒过程中，水体中天然的有机物，如藻类、腐殖酸和富里酸，以及溴或碘化物等与消毒剂发生氧化、加成和取代反应生成新的化合物，即消毒副产物（DBPs）。DBPs可分为5类，包括三卤甲烷、卤代乙酸、卤氧化物、卤代乙腈和致诱变化合物。利用离子色谱技术可以对水体中上述物质进行快速的定性定量分析，具有样品前处理简单、试样用量少，方法灵敏度高、选择性好，同时进行多组分测定和分析不同化合价态等优点。
1 溴酸盐
溴酸盐是水体经臭氧消毒后由溴化物所生成的副产物，为2B级潜在致癌物。一些研究表明，二氧化氯消毒也可产生少量的BrO-3，尤其是在有光照的情况下进行消毒。另外，次氯酸盐消毒也可产生BrO-3副产物。
溴酸盐在EPA饮用水标准、欧盟饮用水水质指令以及我国生活饮用水卫生标准限值都为10 μg/L。GB/T5750.10—2006消毒副產物中用离子色谱-电导检测器进行测定，氢氧根系统淋洗液，直接进样500 μL，最低检测质量浓度5 μg/L;碳酸盐系统淋洗液，直接进样40 μL，最低检测质量浓度5 μg/L。在进行痕量溴酸盐分析中，使用碳酸盐系统淋洗液，经抑制器后产物为碳酸，电导率的背景值较高，而OH-淋洗液抑制后产物为水，背景电导低，无水负峰，大大提高分析灵敏度。EPA 317.0采用离子色谱进行分离，邻二甲氧基联苯胺盐酸盐作为柱后衍生剂，紫外/电导检测器进行测定，检出限为0.5 μg/L。以上两种标准检验方法中，柱后衍生离子色谱虽然灵敏度高，但是装置比较复杂，操作繁琐，衍生条件难以控制，一些衍生试剂对人体有危害，而电导检测器检测主要的问题是Cl-的干扰，实际待测水样中氯离子的浓度远高于溴酸盐的浓度。
通过改进前处理方法，使用Ag柱去除水样Cl-，可有效提高检测灵敏度。也有方法采用大体积进样（5 mL），将浓缩柱代替定量环接在六通阀上在线富集的方法实现了溴酸盐痕量及超痕量分析。通过PEEK管将离子色谱与电感耦合等离子体质谱联用，分析测定饮用水中BrO3-与Br-，检出限可达到0.25 μg/L、0.20 μg/L，同时该方法中不同荷质比的元素分别在不同的通道检测而无需将其分开，受基质影响小，可有效消除样品中其他成分对BrO3-的干扰。
2 亚氯酸盐、氯酸盐
亚氯酸盐是使用二氧化氯消毒的特征副产物，二氧化氯具有强氧化性，与水中的天然有机物或无机物反应，生成ClO2-、ClO3-和Cl-，可导致动物的大脑和行为能力发育迟缓，产生高铁血红蛋白和溶血性贫血，被国际癌症研究中心列为致癌物。世界卫生组织规定亚氯酸盐、氯酸盐的准则值为0.2 mg/L，GB5749-2006规定亚氯酸盐、氯酸盐残留浓度不超过0.7 mg/L。
氯酸盐、亚氯酸盐采用离子色谱-电导检测器直接测定，通常使用容量高、亲水性强的阴离子色谱柱进行测定，亚氯酸盐、氯酸盐和高氯酸盐的浓度范围可达到0.015～1.0 mg/L，最低检出限为5 μg/L。实验比较IonPacAS16、IonPacAS19、IonPacAS20 3种阴离子色谱柱，结果发现IonPacAS20的分离效果、分析时间优于另外2种。亚氯酸的测定会受到一些弱保留的有机酸的影响，有研究使用离子色谱-质谱联用技术测定亚氯酸盐、氯酸盐与高氯酸盐，定量限可达到1.5、1.0、0.6 μg/L，完全符合标准限值要求。
3 卤乙酸
卤乙酸是氯化消毒饮用水的副产物，目前共发现9种，USEPA对其中5种进行限量规定，即一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸的总量不得超过30 μg/L，EPA 552.3采用的是液液萃取衍生-气相色谱法，EPA 557采用离子色谱/电喷雾电离质谱/质谱法，其定性和定量都更为准确，但IC/MS/MS仪器成本较高，该法较难推广。研究表明：二氯乙酸和三氯乙酸对人体具有明显的潜在致癌性，GB/T5750.10-2006给出了二氯乙酸、三氯乙酸的检测方法—液液萃取衍生气相色谱法，限量分别是0.0 5mg/L、0.1 mg/L。该法样品前处理复杂，且需使用大量有机试剂（甲基叔丁醚和甲醇），对人体危害较大。由于卤代乙酸的亲水性，可在饮用水（pH>6）中完全离解，适合采用离子色谱法分析测定，且此过程无需衍生化和复杂的前处理，因此利用离子色谱检测饮水中卤代乙酸的研究越来越多，前处理多采用固相萃取法（SPE）预富集、液膜萃取法（SLME）、微波蒸发富集法等。
4 研究进展
随着对饮用水中消毒副产物研究的深入，离子色谱法作为有效的检测手段，可以满足日常监管中对饮用水中消毒副产物的痕量测定，尤其是在饮用水检测中无机阴离子、有机酸和消毒副产物等的多组分测定中，有着突出的优势。随着检测技术的发展，将离子色谱与质谱联用，既可同时测定多种组分，灵敏度高、准确性好，同时能有效地消除基体干扰和进行形态分析，也将会有很好的发展趋势。