锑（Sb）是一种有毒的金属元素，不同价态的锑在环境中的迁移、转化及行为模式也不同。为了深入研究锑及其化合物在地球表生生态环境中的地球化学循环，准确测定不同价态的同位素组成至关重要。本研究建立了一种通过色谱分离并结合多接收电感耦合等离子体质谱测定水体样品中不同价态同位素组成的前处理方法，并成功用于天然雨水样品和晴隆矿区地下水样品中Sb的测定。在前处理过程中，采用5 mmol/L乙二胺四乙酸二钾盐（EDTA）和2 mmol/L邻苯二甲酸氢钾（KHP）的混合溶液（pH 4.5）作为流动相，通过Hamilton PRP-X100阴离子交换色谱柱分离水体样品中的Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ），利用一系列单因素实验确定最佳分离条件为：柱温40℃，高效液相泵流速1.5 m L/min。结果表明，色谱柱分离前后，Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）溶液以及混合价态标准溶液中的Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）的回收率分别为99%±1%、103%±1%以及106%±1%、101%±1%，并且不同价态的同位素组成在通过色谱柱前后保持不变。此外，在天然雨水样品中添加不同价态的锑标准溶液，验证了本方法的可靠性。本研究为深入研究锑及其化合物在地球表生生态环境中的地球化学循环提供了重要的技术支撑。