方敏 陳靜 陳艷
(上海市自來水市北有限公司水質中心,上海 200086) (浙江省環(huán)境保護科學設計研究院, 杭州 310007)
溴酸鹽是公共飲用水體系經(jīng)臭氧消毒產(chǎn)生的一類無機消毒副產(chǎn)物。研究表明, 當人們終生飲用含有5 μg/L溴酸鹽的水時,致癌率為10-4;飲用含0.5 μg/L溴酸鹽的水時,致癌率為10-5。溴酸鹽已被國際癌癥研究機構定為2B級的潛在致癌物。因此對飲用水中痕量溴酸鹽進行檢測非常重要[1-3]。
飲用水中溴酸鹽的測定方法主要為離子色譜法,包括直接進樣離子色譜法、柱后衍生法及離子色譜-質譜聯(lián)用技術。柱后衍生法的靈敏度高,但操作麻煩,衍生條件較難控制;色質聯(lián)用技術具有較高靈敏度,但設備昂貴;直接進樣離子色譜法靈敏度較低,受樣品基體影響較大;大體積進樣-離子色譜法具有較高的靈敏度,同時高柱容量的IonPac AS19色譜柱使樣品基體干擾降低。筆者采用大體積進樣-高柱容量色譜柱離子色譜法對自來水中溴酸鹽進行了測定,以此調查了上海市自來水廠深度處理出廠水中消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的污染現(xiàn)狀。
離子色譜儀:Dionex ICS-1000型,配RFC-30淋洗液發(fā)生系統(tǒng),Chromeleon工作站,IonPac AG19保護柱,IonPac AS19分離柱,ASRS-300陰離子抑制器,0.22 μm濾膜過濾頭,美國戴安公司;
溴酸根標準溶液:GBW 3540,濃度為1 000 mg/L,中國計量科學研究院;
實驗用水為二次去離子水(電阻率18.2 MΩ·cm)。
色譜柱:IonPac AG19保護柱(50 mm×4 mm),IonPac AS19分離柱(250 mm×4 mm);淋洗液:KOH溶液梯度淋洗(淋洗程序見表1),流速為1.0mL/min;ASRS-300型陰離子抑制器,電化學自再生抑制模式,抑制電流為120 mA;進樣體積: 200 μL;柱溫:30 ℃;外標法定量。
采集樣品時均使用干凈的聚四氟乙烯容器,樣品采集后應立即進行分析。若不能及時測定,應置于冰箱內于4℃下保存。樣品經(jīng)0.22 μm濾膜,直接進樣分析,梯度淋洗條件列于表1。
表1 梯度淋洗條件
上海市自來水中氯離子含量比較高,選擇OH-選擇性強的烷醇季銨基的高容量陰離子交換分離柱(IonPac AS19色譜柱),有效地將溴酸鹽與高濃度氯離子進行分離。
ICS-1000為等度泵系統(tǒng),不能做梯度淋洗,因此選用RFC-30淋洗液發(fā)生器配套ICS-1000使用,在線產(chǎn)生KOH作為淋洗液,達到等度泵實現(xiàn)梯度淋洗的目的。圖1為10 ng/mL溴酸鹽標準溶液的色譜圖。
量取適量溴酸根標準溶液,配制成2.0、5.0、10.0、15.0、20.0、30.0、50.0 ng/mL的系列標準工作溶液,依次進樣,以峰面積為縱坐標(Y),標準溶液質量濃度為橫坐標(X)繪制標準工作曲線,得線性回歸方程為Y=0.626 5X-0.000 2,相關系數(shù)為0.999 9。
圖1 溴酸鹽標準溶液色譜圖
建立的離子色譜法測定飲用水中痕量溴酸鹽的方法,簡便、快捷,靈敏度高,準確度高,受其它因素干擾小。利用該方法考查了上海市自來水廠深度處理出廠水中消毒副產(chǎn)物溴酸鹽的含量,未有溴酸鹽檢出。
表2 樣品測定及加標回收試驗結果 (n=6)
注:ND為未檢出。
圖2 飲用水樣品色譜圖
[1] 劉勇建,劉京生,牟世芬.直接進樣-離子色譜法測定飲用水中痕量溴酸鹽[J].環(huán)境化學,2003,22(6):615-618..
[2] 劉勇建,牟世芬,林愛武.北京市飲用水中溴酸鹽、鹵代乙酸及高氯酸鹽研究[J].環(huán)境化學,2004,25(2):51-55.
[3] 牟世芬, 劉克納, 丁曉靜. 離子色譜方法及應用[M]. 2版. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2005:229-234.