□巴 諾（遼寧省本溪水文局）

利用連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定水質(zhì)中揮發(fā)酚的方法

□巴 諾（遼寧省本溪水文局）

利用連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定水質(zhì)中揮發(fā)酚時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建最有效適宜的儀器條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，該方法在應(yīng)用過(guò)程中具有高效率、消耗少、操作簡(jiǎn)單等諸多明顯優(yōu)勢(shì)，充分滿足實(shí)驗(yàn)分析所需條件。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，秉承嚴(yán)格監(jiān)控管制管理要求，在該方法的應(yīng)用下水質(zhì)中揮發(fā)酚測(cè)定檢出限明顯優(yōu)于廠家原有標(biāo)準(zhǔn)，且充分滿足國(guó)家《G B3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的水質(zhì)測(cè)試要求。

連續(xù)流動(dòng)分析法；水質(zhì)測(cè)定；揮發(fā)酚；方法探究

0 前言

酚類化合物為原生質(zhì)高毒物質(zhì)，人體一旦攝入，就會(huì)引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)類疾病及其他貧血類癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)中毒跡象，但其侵入水體時(shí)，會(huì)造成水資源的嚴(yán)重污染，嚴(yán)重危害漁業(yè)和農(nóng)作物等的生長(zhǎng)。當(dāng)前，中國(guó)在水質(zhì)的揮發(fā)酚檢測(cè)中，生活飲用水采用流動(dòng)注射方法，其他水體則選用國(guó)標(biāo)分析法，但該方法的應(yīng)用耗時(shí)又費(fèi)力，且還需經(jīng)過(guò)氯仿萃取環(huán)節(jié)，但氯仿本身帶有毒性，長(zhǎng)期基礎(chǔ)對(duì)人體危害極大。連續(xù)流動(dòng)分析法具有精度高、操作建議、適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、毒性小等特點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域得到長(zhǎng)足應(yīng)用。該次實(shí)驗(yàn)中選取遼寧省遼河兩大干流太子河、渾河水樣及入河排污口水樣，利用連續(xù)流動(dòng)分析法進(jìn)行揮發(fā)酚測(cè)定，以分析該方法在遼河水體檢測(cè)過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)適用性。

1 儀器與方法

1.1 儀器

選用德國(guó)SEAL連續(xù)流動(dòng)分析儀、揮發(fā)酚模塊、純水器、分光光度計(jì)、常用玻璃器皿與30 mm玻璃比色皿。

揮發(fā)酚溶液選擇國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品；苯酚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溶液；磷酸、硼酸、硫酸亞鐵銨、4-氨基安替比林、氫氧化鈉等均為國(guó)產(chǎn)類純分析試劑；實(shí)驗(yàn)所用水均為超純水。

分析儀的消耗功率為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的最大數(shù)值，一般情況功率為2000 VA。所有儀器在安裝前均需檢查后部電壓，保證其整體穩(wěn)定性及實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。表1所示該次測(cè)定實(shí)驗(yàn)中相關(guān)儀器的參數(shù)設(shè)置。

表1 儀器工作參數(shù)表

1.2 方法

1.2.1 方法原理

將水樣進(jìn)行蒸餾處理，所產(chǎn)生的揮發(fā)酚與4-氨基安替比林、堿性鐵氰化物共同作用形成一種復(fù)合物，性狀呈紅色，對(duì)其進(jìn)行吸光度測(cè)定。

1.2.2 水樣前期處理

所取得太子河、渾河水樣及入河排污口水樣，取樣后需在其內(nèi)馬上加入磷酸，使其pH值保持在2以內(nèi)，如果水質(zhì)水樣中有氧化物存在，可以硫酸亞鐵銨進(jìn)行凈化清除。若所得水樣在澄清和凈化后水質(zhì)狀況良好，且色度較低時(shí)則可直接利用連續(xù)流動(dòng)分析法進(jìn)行揮發(fā)酚的實(shí)驗(yàn)測(cè)定；若水樣水質(zhì)依舊渾濁時(shí)，則需以濾膜進(jìn)行過(guò)濾，待水質(zhì)達(dá)到測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行測(cè)定處理；一般情況下，廢水中多含有硫化性細(xì)菌物質(zhì)的存在，可加入硫酸銅進(jìn)行處理，避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中硫離子影響測(cè)定結(jié)果。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)定步驟

將所得3類水樣放置于取樣器中，并進(jìn)行固定，以所選儀器和試劑完成配置后，聯(lián)通分析儀與各個(gè)流路，并依據(jù)設(shè)備參數(shù)對(duì)具體設(shè)備進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)整流器溫度達(dá)到參數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)基線程序予以調(diào)整，整體運(yùn)行平穩(wěn)后，則依據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)量及繪制揮發(fā)酚工作曲線。測(cè)量實(shí)驗(yàn)完成后需要以超純水對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器及管路進(jìn)行清洗，時(shí)間保持在15 min以內(nèi)，然后關(guān)閉儀器，分析與統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法檢出限

相同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，利用連續(xù)流動(dòng)分析法對(duì)所選用水質(zhì)樣品予以蒸餾處理，并以標(biāo)尺扣除漂移，確保實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果的精準(zhǔn)度。實(shí)驗(yàn)中，揮發(fā)酚濃度在0～0.06 mg/L范圍之內(nèi)，線性良好?？瞻自囼?yàn)值的測(cè)定結(jié)果，能夠反應(yīng)實(shí)驗(yàn)水平及工作人員專業(yè)程度，重復(fù)進(jìn)行該試驗(yàn)，次數(shù)在6次以上，對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行計(jì)算，最后可得數(shù)值為1×10-4mg/L，檢出限則為1×10-4mg/L，優(yōu)于原有數(shù)值。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境及設(shè)備配置等基礎(chǔ)條件均符合檢測(cè)要求。

2.2 方法準(zhǔn)確度

實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差是反應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確度的具體指標(biāo)，關(guān)系整個(gè)測(cè)量結(jié)果的可靠性，可對(duì)最終結(jié)果以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體可從測(cè)定值、加標(biāo)量、測(cè)量總值、回收率等方面進(jìn)行分析，以充分判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有相關(guān)數(shù)據(jù)表明，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的回收率準(zhǔn)確度在標(biāo)準(zhǔn)要求的90%～110%的范圍之內(nèi)，以充分滿足檢測(cè)要求，表明檢測(cè)所得信息與數(shù)據(jù)具有切實(shí)可行性，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度相對(duì)得到保證，以完善試驗(yàn)結(jié)果。

2.3 方法精密度

精密度所體現(xiàn)的是在一定條件限制下，利用一種專門(mén)化的測(cè)定分析方法對(duì)選用樣品開(kāi)展重復(fù)性測(cè)量，并得到測(cè)定值而表現(xiàn)處的一種數(shù)值程度。該次實(shí)驗(yàn)中，所選用溶液與試劑均為標(biāo)準(zhǔn)性狀，且濃度中高、中、低類劃分，將其利用連續(xù)流動(dòng)分析法進(jìn)行測(cè)量，反復(fù)次數(shù)為7次，測(cè)量結(jié)果如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精密度分析表（n=7）

由表可知，該實(shí)驗(yàn)所得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)值均滿足《水環(huán)境檢測(cè)規(guī)范》的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)要求，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件與具體環(huán)境并未對(duì)水質(zhì)中揮發(fā)酚的測(cè)定產(chǎn)生影響，數(shù)值精密度得到保障，同具體環(huán)境無(wú)較大偏差。

2.4 工作曲線分析

利用連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定水質(zhì)中揮發(fā)酚時(shí)，必須保證各項(xiàng)設(shè)備均處于最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)狀態(tài)，所得揮發(fā)酚的濃度也有所不同，進(jìn)而導(dǎo)致其不同狀態(tài)下的信號(hào)峰面值也有差異，不同揮發(fā)濃度下，所對(duì)應(yīng)的峰面積存在著明顯差異，可以依據(jù)不同峰值和濃度指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)流動(dòng)分析測(cè)定法下水質(zhì)中揮發(fā)酚的測(cè)量工作曲線的繪制，以濃度為橫坐標(biāo)，所對(duì)應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo)，可得二者對(duì)應(yīng)關(guān)系下的一元線性回歸方程，以更加準(zhǔn)確有效的方式完成實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量，完成對(duì)工作曲線的具體分析。

2.5 水樣加標(biāo)回收率分析

在獲取水樣水樣中取100 mL作為實(shí)際樣品，在其中加入4.50×10-3mg的標(biāo)準(zhǔn)苯酚溶液，對(duì)其反復(fù)試驗(yàn)測(cè)定6次，可得最終回收率，對(duì)不同樣品狀態(tài)下的樣品測(cè)濃度與假表測(cè)定濃度等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以核算時(shí)間回收率，完善實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果，具體試驗(yàn)情況如表3所示。

表3 水樣加標(biāo)回收率分析表

3 結(jié)論

測(cè)定過(guò)程中，利用連續(xù)流動(dòng)法分析了水質(zhì)揮發(fā)酚數(shù)據(jù)的線形特征、精確度和準(zhǔn)確度以及工作曲線等相關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)定結(jié)果表明，參與測(cè)定的相關(guān)人員、環(huán)境設(shè)置、儀器設(shè)備專業(yè)程度及精密性等均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并在此基礎(chǔ)上確保了該方法測(cè)定的可靠性與有效性。利用連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定水質(zhì)中揮發(fā)酚中，充分實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)運(yùn)行的自動(dòng)化與高效性，該種方法應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單、操作方便、資源耗費(fèi)較小，且選用實(shí)際毒性較弱，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的危害相對(duì)較低，并且能夠在高效率的運(yùn)行下降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。就本次實(shí)驗(yàn)而言，遼河水質(zhì)污染嚴(yán)重，該方法的應(yīng)用能夠快速得到檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)而開(kāi)展針對(duì)性的方式與處理，極大地改善了水資源管理效率，由此可見(jiàn)，連續(xù)流動(dòng)分析法在河流水質(zhì)檢測(cè)中有極為廣闊的應(yīng)用前景。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化和城市化進(jìn)程不斷加快，水污染現(xiàn)象嚴(yán)重，因此，需要加強(qiáng)水污染檢測(cè)的工作，并在科學(xué)技術(shù)的支撐下不斷發(fā)展與完善揮發(fā)酚測(cè)定技術(shù)。相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)表明，連續(xù)流動(dòng)分析法具有高效率、消耗少、操作簡(jiǎn)單等諸多明顯優(yōu)勢(shì)，充分滿足實(shí)驗(yàn)分析所需條件，在水質(zhì)與環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用不斷廣泛。但其具體應(yīng)用還具有提升空間，仍需不斷進(jìn)行完善，以最大化的同實(shí)際水質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)，能夠快速準(zhǔn)確且批量測(cè)定單酚或總酚，進(jìn)而優(yōu)化水質(zhì)環(huán)境。

（責(zé)任編輯：劉長(zhǎng)垠）

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2016-10-12