清洁饮用水是世界卫生组织认定的基本人权之一[1]，因此必须有强力的政策和稳定的检测方法来保证饮用水安全进而保证公众身体健康。在欧洲，这项工作由EU Drinking Water Directive负责，美国则是由Safe Drinking Water Act (SDWA)负责，SDWA将标准的制定工作授权给美国环保署（EPA）。在19世纪80年代，美国环保署便制定了EPA300.0，其中包括A部分无机阴离子的测定和B部分消毒副产物的测定[2–5]，分别对应EN ISO 10304-1和10304-4。亚氯酸盐和氯酸盐等无机消毒副产物主要由含氯的消毒剂产生，而溴酸盐是天然存在的溴化物被另外一种消毒剂——臭氧氧化而成[2，5-7]。如果水中消毒副产物的限量值发生了变化，与之对应的检测方法也要随之改变。由于常规阴离子和消毒副产物在水中含量差别较大，为了满足检出限的要求，通常需要分别采用不同的进样量进行分析[8]。使用瑞士万通高选择性的Metrosep A Supp 7离子色谱柱可以在一次进样中同时满足常规阴离子和消毒副产物的检测需求，在保证分析质量的同时提高实验效率，节约检测成本。
根据美国EPA方法300.1的要求，我们对瑞士黑里绍工厂的饮用水和自来水样品进行了分析[8]，所有待测物质的标准品，包括氟化物，亚氯酸盐，溴酸盐，氯化物，亚硝酸盐，溴化物，氯酸盐，二氯乙酸盐（DCA），硝酸盐，磷酸盐和硫酸盐都采用默克认证的标准物质，以进行定量和质量控制。所有溶液，即样品和标准品，均采用瑞士万通英蓝超滤样品前处理设备（8.000.5341）自动过滤。进样20 μL，EPA300.1中A、B两个部分的所有待测物质，包括二氯乙酸盐，都可以使用碳酸盐淋洗液在Metrosep A Supp 7 - 250 / 4.0上分离。
DCA是DCAA（二氯乙酸）的乙酸盐形式，其作为含氯消毒剂与水中有机物反应的产物，在饮用水中、地下水或游泳池中都可能存在[3，8]。因为它表现出潜在的健康危害[1]，所以世卫组织在饮用水暂行指南中将其限量值定为0.05mg/L。为此，在饮用水分析中，DCA必须能与其他离子分离，确保分离度满足定量要求。
分离后，待测物质顺序通过化学抑制器和CO2 抑制器，然后进入电导检测器检测，整个过程使用MagIC Net软件控制并进行数据计算。
化学抑制器和CO2 抑制器组合可充分降低背景电导率，提高信噪比。通过从淋洗液中完全去除 CO2 和碳酸，瑞士万通离子色谱背景电导率可以达到1 μS/cm 以下，满足超痕量分析的要求，同时也满足美国EPA关于基线漂移和噪声的要求（在背景电导率范围内，每分钟<5 nS）[8]。
本次分析的样品中氯离子、硫酸根和硝酸根含量较高，分别为13 mg/L、4 mg/L和8 mg/L(表1 和图 2)。溴离子和氟离子含量较低，都低于0.06 mg/L。消毒副产物氯酸盐、溴酸盐和亚氯酸盐以及亚硝酸盐均未检出。各色谱峰分离度均大于1.5，能够基线分离，如图2所示。
所有样品中均未检到DCA，但是在混标中，其与30 mg/L硝酸盐的分离度可以达到1.2.
除亚氯酸盐和溴酸盐外，各离子重复检测的RSD都小于2.5%（见表1），回收率在82%–120%之间，满足一般分析要求，说明该方法具有非常好的重复性、准确性和稳定性。根据DIN 62645进行检出限测试，所得结果满足EPA要求（图2) [8]。
本方法除了适用于EPA300.1规定的地表水和饮用水外，也可用于瓶装水、矿泉水和游泳池水的检测。
本方法也可用于EN ISO 10304-1溴离子、硝酸盐、氯离子、氟离子、亚硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐和EN ISO 10304-4氯酸盐、氯离子和亚氯酸盐含量的测定。Metrosep A Supp 7 色谱柱可对这些离子实现非常好的分离，满足标准中对特异性的要求。与EPA相比，ISO允许使用紫外 / 可见检测器（主要用于溴离子，硝酸盐，亚硝酸盐，亚氯酸盐检测）或安培检测器（用于亚氯酸盐检测）进行更高灵敏度的检测。ISO 10304-1 或ISO 10304- 4 均未对DCA进行检测。
![Figure 1. Chromatograms for a tap water sample (Herisau, Switzerland, blue—see Table 1 for average concentrations) and a standard (black) containing the relevant analytes with high concentrations of major anions for EPA 300.1 (fluoride 2.0 mg/L, chloride 10.0 mg/L, nitrite 5.0 mg/L, nitrate 30.0 mg/L, phosphate 15.0 mg/L, and sulfate 40 mg/L) beside low concentrations for disinfection byproducts and bromide (chlorite 1.0 mg/L, bromate 1.0 mg/L, bromide 1.0 mg/L, chlorate 1.0 mg/L, and dichloroacetate 1.0 mg/L). Anions were separated on a Metrosep A Supp 7 - 250/4.0 column (eluent: 3.6 mmol/L sodium carbonate, flow rate 0.8 mL/min, column temperature 45 °C, sample volume 20 μL). The conductivity signal was recorded after sequential suppression. The limits of detection (LODs, on the right) determined by DIN 62645 are in line with the EPA requirements [8].](https://metrohm.scene7.com/is/image/metrohm/AN-s236-2?qlt=85&ts=1662083014596&dpr=off "瑞士黑里绍自来水色谱图（蓝色，各组分浓度见表1）和包含EPA300.1中各组分的标准溶液混合液色谱图（黑色，氟离子2.0mg / L，氯离子10.0mg / L，亚硝酸盐5.0mg / L，硝酸盐30.0mg / L，磷酸盐15.0mg / L，硫酸盐40.0mg / L，亚氯酸盐1.0mg / L， 溴酸盐1.0mg / L，溴离子1.0 mg / L，氯酸盐1.0 mg / L，二氯乙酸1.0 mg / L）。色谱柱：Metrosep A Supp 7 - 250 / 4.0，淋洗液：3.6 mmol / L碳酸钠，流速：0.8mL / min，柱温：45°C，样品体积：20μL，抑制器：化学抑制+CO2 抑制，检测器：电导检测器。按照DIN 62645要求测定检出限，满足EPA要求[8]。")
| 自来水 n = 5 | 检测结果 (平均值 ± SD) [mg/L] | RSD [%] | 加标浓度. [mg/L] | 回收 % |
|---|---|---|---|---|
| 氟离子 | 0.064 ± 0.002 | 2.5 | - | - |
| 亚氯酸盐* | 0.004 ± <0.001 | 8.3 | 0.005 | 82 |
| 溴酸盐* | 0.006 ± <0.001 | 5 | 0.005 | 113 |
| 氯离子 | 12.5 ± 0.1 | 1.0 | - | - |
| 亚硝酸亚 | n.d. | - | - | - |
| 溴化物 | 0.008 ± <0.001 | 1.6 | - | - |
| 氯酸盐* | 0.006 ± <0.001 | 1.9 | 0.005 | 120 |
| 硝酸盐 | 7.9 ± 0.1 | 1.5 | - | - |
| 硫酸盐 | 3.9 ± 0.06 | 1.5 | - | - |
| 磷酸盐 | n.d. | - | - | - |
将 EPA 300.1中 A 、 B 两部分合到一起测量最大的困难是要同时分离高浓度的阴离子（如mg/L 范围内的氯离子、硝酸盐和硫酸盐）和低浓度的消毒副产物（即溴酸盐、亚氯酸盐和氯酸盐）。为了在非常大的浓度范围内（五个数量级或更多）准确地测量这些物质，检测器需要拥有非常宽的线性范围。在这方面，瑞士万通电导检测器表现优异，线性范围为0–15000 μS/cm。此外，要确保EPA方法300.1 A和B部分中列出的全部分析物可以实现分离，我们需要使用一个高容量的专用色谱柱，该色谱柱可以将待测物质全部分离，尤其是消毒副产物。
Metrosep A Supp 7对阴离子和消毒副产物都有非常好的分离效果，它可以在等度淋洗的条件下将所有待测物质分离。分析结果简单明了，操作也很简单（图1）。
美国EPA方法300.1 [8]是分析饮用水中消毒副产物和常见阴离子的主要标准方法，已得到全球认可。但是常规阴离子和消毒副产物分别进样分析大大降低了实验室的分析效率。
瑞士万通提供了一种非常全面的方法将EPA 300.1的两个部分结合到一起进行分析。使用Metrosep A Supp 7 - 250/4.0色谱柱，在化学抑制和CO2 抑制后经电导检测器检测，可准确定量所有待测物质。分析过程也符合EN ISO 10304第1部分和第4部分的要求，如果使用紫外/可见检测器或安培检测器，还可以获得更高的灵敏度。配合瑞士万通英蓝样品前处理技术（MISP），如英蓝超滤或英蓝稀释技术，可对样品进行全自动处理，进一步提高分析效率。
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