＊柯鵬振 劉雄 余開升 馬先鋒 楊安平 康得軍

(1.湖北省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 湖北 430071 2.福州大學(xué)土木工程學(xué)院 福建 350108）

硝基酚類化合物大多數(shù)為黃色晶體，可溶解于有機(jī)溶劑，易于在水環(huán)境中富集，對(duì)人體的毒性較大[1]。當(dāng)硝基酚類化合物進(jìn)入人體后會(huì)分別轉(zhuǎn)化為亞硝基和羥胺基衍生物和亞硝胺等，這些產(chǎn)物均為致癌物。若攝入過多的硝基酚類化合物會(huì)導(dǎo)致頭暈、抽搐及昏迷等癥狀，嚴(yán)重影響到居民生活[2]。部分硝基酚類化合物例如3-甲基-4-硝基苯酚、4,6-二硝基鄰甲酚等均有很強(qiáng)的致癌性[3]。因此檢測(cè)居民生活區(qū)的水環(huán)境中的硝基酚類化合物的含量，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估和管理顯得尤為重要。

Huang等人[4]采用高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）檢測(cè)出生產(chǎn)車間廢水含有間苯三酚等8種酚類化合物。張玲玲等人[5]通過固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定飲用水中苯酚的含量水平。付博等[6]選取3種環(huán)境水樣檢測(cè)其中的烷基苯酚污染物的水平。雖然前人使用了多種不同方法對(duì)環(huán)境水質(zhì)做了詳細(xì)的檢測(cè)和分析，但在水樣的選取上仍存在不足。雖然廢水車間的水有多種苯酚類污染物，但水中的污染物與企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品關(guān)系密切，且對(duì)環(huán)境水樣有較大的影響，因此對(duì)評(píng)估環(huán)境水樣中的污染物不具有代表性；檢測(cè)飲用水雖然具有一定的代表性，但大多數(shù)飲用水經(jīng)過水廠的凈化，其中的硝基苯酚類污染物較少，無(wú)法對(duì)環(huán)境水樣做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)；付博等人雖然選取了3種環(huán)境中的水樣，但選取的水樣較為單一均為地表水，可局部反應(yīng)環(huán)境，但無(wú)法對(duì)一定區(qū)域的環(huán)境水樣做出準(zhǔn)確的評(píng)估。評(píng)估環(huán)境中的水樣污染物需要選取有代表性的水樣，檢測(cè)城市的環(huán)境水樣需要選取城市的生活污水及地表水、地下水等作為樣本?；诖吮狙芯客ㄟ^采集武漢市周邊的生活污水、地表水和地下水，并用HPLC對(duì)當(dāng)中的硝基酚類化合物進(jìn)行檢測(cè)，以探究城市周邊水樣所受硝基酚類化合物的污染情況，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)估和管理，為后續(xù)的環(huán)境治理奠定基礎(chǔ)。

1.材料與方法

（1）實(shí)驗(yàn)儀器與試劑。液相色譜儀（型號(hào)：LC-20A）購(gòu)自日本島津公司；磁力加熱板（型號(hào)：ZNCL-B）購(gòu)自鄭州華特儀器設(shè)備有限公司；電子天平（型號(hào)：SECURA26-1CEU）購(gòu)自賽多利斯公司。甲醇、乙腈，色譜純均購(gòu)自美國(guó)Honey Well公司；對(duì)硝基苯酚；鄰硝基苯酚；3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚100mg/L的甲醇溶液?jiǎn)螛?biāo)均購(gòu)自美國(guó)AccuStandard公司。

（2）樣品采集與前處理。參照2002年國(guó)家環(huán)境總局制定的酚類化合物的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)中樣品采集與保存方法，采集武漢市及周邊生活污水、地表水和地下水。將采集水樣的pH值調(diào)整＞13，使酚類化合物以鹽的形式存在，避免水樣中因含有較多的有機(jī)物對(duì)硝基苯酚測(cè)定產(chǎn)生干擾。加入二氯甲烷-正己烷混合溶液萃取，使得本研究準(zhǔn)備檢測(cè)的對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚被萃取至有機(jī)相中，通過分液使目標(biāo)物得到凈化。

（3）色譜條件。色譜柱：C18（4.6mm×250mm），柱溫：40℃，流動(dòng)相A是水，流速：0.6mL/min；流動(dòng)相B為甲醇，流速：0.4mL/min，待檢測(cè)樣品的進(jìn)樣量為：10μL，檢測(cè)波長(zhǎng)：270nm。

（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線建立。分別取對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)品置于50mL容量瓶中，用甲醇水溶液（體積比為2:3）配置質(zhì)量濃度為50mg/L、40mg/L、30mg/L、20mg/L、10mg/L的上述4種溶液。在一定液相條件下，分別對(duì)四種標(biāo)準(zhǔn)溶液（質(zhì)量濃度分別為50mg/L、40mg/L、30mg/L、20mg/L、10mg/L）進(jìn)行HPLC分析，然后以上述4種硝基酚類化合物濃度為縱坐標(biāo)，峰面積為橫標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到線性回歸方程。

（5）加標(biāo)回收率試驗(yàn)。完成測(cè)定不同來(lái)源的水樣中酚類化合物含量后，再在水樣加入在已知酚類化合物含量的樣品，測(cè)定新樣品中對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚加標(biāo)回收率進(jìn)行計(jì)算，公式：P=(C2-C1)/C3×100%式中C1為試樣質(zhì)量濃度（mg/L）；C2為加標(biāo)后試樣質(zhì)量濃度（mg/L）；C3為加標(biāo)量質(zhì)量濃度（mg/L）；P為加標(biāo)回收率（%）。

（6）穩(wěn)定性測(cè)試。準(zhǔn)備完全相同的6份廢水，在基于上述色譜條件下，靜置時(shí)間為1h、2h、3h、4h、5h、6h，HPLC法測(cè)定其中對(duì)硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚、鄰硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚的含量，驗(yàn)證本方法的穩(wěn)定性。

（7）精密度測(cè)試。準(zhǔn)備完全相同的6份廢水，在基于上述色譜條件下，HPLC法測(cè)定其中對(duì)硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚、鄰硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚的含量，驗(yàn)證該方法的精密度。

2.結(jié)果

(1)工作曲線與檢出限

本研究采用HPLC對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚進(jìn)行了檢測(cè)，將配置的4種不同濃度的上述硝基苯酚類化合物溶液進(jìn)行檢測(cè)，并以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制工作曲線，空白水樣加標(biāo)，加標(biāo)量為方法檢出限的2～5倍，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差S，根據(jù)公式MDL=3.14×S計(jì)算方法檢出限，以檢出限的4倍為測(cè)定下限，結(jié)果見表1。

表1 工作曲線與檢出限

(2)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果

準(zhǔn)備6份完全相同的廢水，在1～6h內(nèi)使用上述描述的色譜條件下對(duì)廢水進(jìn)行加標(biāo)回收，可得到對(duì)硝基苯酚的平均值為6.22mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.46%；鄰硝基苯酚平均值為5.59mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.59%；3-甲基-4-硝基苯酚平均值為2.18mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.81%；2,6-二硝基苯酚平均值為0.78，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.84%；4種有害的硝基酚類化合物檢測(cè)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3%，說明本研究使用的方法有較好的穩(wěn)定性，見表2。

表2 穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果

(3)精密度測(cè)試

準(zhǔn)備6份完全相同的廢水樣本，分別進(jìn)行檢測(cè)，得到對(duì)硝基苯酚的結(jié)果平均值為6.28mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.03%；鄰硝基苯酚的結(jié)果平均值為5.67mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.10%；3-甲基-4-硝基苯酚結(jié)果平均值為2.17mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.62%；2,6-二硝基苯酚結(jié)果平均值為0.75mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.97%，上述4種硝基酚類化合物檢測(cè)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3%，說明本研究使用的方法精密度較高，見表3。

表3 精密度檢測(cè)結(jié)果

表4 實(shí)際水樣中的加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果

(4)實(shí)際水樣中的加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果

測(cè)量各峰的峰面積或峰高，用峰面積對(duì)樣品濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得出4種硝基苯酚類化合物的線性回歸方程，可得生活污水中的對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.045mg/L；鄰硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.050mg/L；3-甲基-4-硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.071mg/L；2,6-二硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.038mg/L。地表水中的對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.057mg/L；鄰硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.039mg/L；3-甲基-4-硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.041mg/L；2,6-二硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.030mg/L。地下水中的對(duì)硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.001mg/L；鄰硝基苯酚濃度為：0.001mg/L；3-甲基-4-硝基苯酚濃度為：0.000mg/L；2,6-二硝基苯酚質(zhì)量濃度為：0.000mg/L。

3.討論

本研究基于HPLC通過制作對(duì)硝基苯酚；鄰硝基苯酚；3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線，并通過精密度和穩(wěn)定性檢測(cè)物，得到的平均標(biāo)準(zhǔn)差在5.5%～15.5%，說明采用HPLC可以較好的檢測(cè)出不同濃度水樣中的上述4種硝基苯酚類化合物的含量水平且具有較高的穩(wěn)定性和精確度。

目前有研究表明飲用水中對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酚的質(zhì)量濃度不應(yīng)分別高于：0.02mg/L和0.06mg/L[7]。硝基苯酚可來(lái)源于殺蟲劑的降解產(chǎn)物、木材防腐劑及工業(yè)廢水等，屬有毒化合物，它們以不同的方式進(jìn)入環(huán)境，從而造成污染[8]。本研究中檢測(cè)出生活污水中和地表水中4種硝基苯酚化合物均有檢出，超過了飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限值（0.02mg/L），這可能是由于居民生活中使用的殺蟲劑以及對(duì)房屋裝修中包含硝基苯酚類的化合物，使用后的廢水或廢液未經(jīng)處理進(jìn)入下水道中，因短時(shí)間內(nèi)無(wú)法自行分解，使得武漢周邊的生活污水和地表水中的對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酚的含量水平超過了飲用水標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)硝基苯酚也用于染料、制藥及化工，武漢有多家染料廠和制藥廠，這些印染、化工制藥廢水中的污染物進(jìn)入自然水體，從而導(dǎo)致樣品檢測(cè)中有超標(biāo)現(xiàn)象。

4.結(jié)論

（1）HPLC可用于檢測(cè)環(huán)境水樣中的對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚、3-甲基-4-硝基苯酚和2,6-二硝基苯酚的含量水平，且具有較好的穩(wěn)定性和精確度。

（2）發(fā)現(xiàn)武漢市周邊生活污水和地表水中的硝基苯酚類有檢出，地表水中對(duì)硝基苯酚、鄰硝基苯酚超出了飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值，地下水中上述4種硝基苯酚類化合物均達(dá)到了飲用水標(biāo)準(zhǔn)。