方敏 陳靜 陳艷
(上海市自來(lái)水市北有限公司水質(zhì)中心,上海 200086) (浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)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(lèi)無(wú)機(jī)消毒副產(chǎn)物。研究表明, 當(dāng)人們終生飲用含有5 μg/L溴酸鹽的水時(shí),致癌率為10-4;飲用含0.5 μg/L溴酸鹽的水時(shí),致癌率為10-5。溴酸鹽已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)的潛在致癌物。因此對(duì)飲用水中痕量溴酸鹽進(jìn)行檢測(cè)非常重要[1-3]。
飲用水中溴酸鹽的測(cè)定方法主要為離子色譜法,包括直接進(jìn)樣離子色譜法、柱后衍生法及離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。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(zhì)聯(lián)用技術(shù)具有較高靈敏度,但設(shè)備昂貴;直接進(jìn)樣離子色譜法靈敏度較低,受樣品基體影響較大;大體積進(jìn)樣-離子色譜法具有較高的靈敏度,同時(shí)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(jìn)樣-高柱容量色譜柱離子色譜法對(duì)自來(lái)水中溴酸鹽進(jìn)行了測(cè)定,以此調(diào)查了上海市自來(lái)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(hù)柱,IonPac AS19分離柱,ASRS-300陰離子抑制器,0.22 μm濾膜過(guò)濾頭,美國(guó)戴安公司;
溴酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液:GBW 3540,濃度為1 000 mg/L,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;
實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水(電阻率18.2 MΩ·cm)。
色譜柱:IonPac AG19保護(hù)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(jiàn)表1),流速為1.0mL/min;ASRS-300型陰離子抑制器,電化學(xué)自再生抑制模式,抑制電流為120 mA;進(jìn)樣體積: 200 μL;柱溫:30 ℃;外標(biāo)法定量。
采集樣品時(shí)均使用干凈的聚四氟乙烯容器,樣品采集后應(yīng)立即進(jìn)行分析。若不能及時(shí)測(cè)定,應(yīng)置于冰箱內(nèi)于4℃下保存。樣品經(jīng)0.22 μm濾膜,直接進(jìn)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(lái)水中氯離子含量比較高,選擇OH-選擇性強(qiáng)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(jìn)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(dá)到等度泵實(shí)現(xiàn)梯度淋洗的目的。圖1為10 ng/mL溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖。
量取適量溴酸根標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)工作溶液,依次進(jìn)樣,以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得線性回歸方程為Y=0.626 5X-0.000 2,相關(guān)系數(shù)為0.999 9。
圖1 溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
建立的離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽的方法,簡(jiǎn)便、快捷,靈敏度高,準(zhǔn)確度高,受其它因素干擾小。利用該方法考查了上海市自來(lái)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(cè)定及加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)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(jìn)樣-離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽[J].環(huán)境化學(xué),2003,22(6):615-618..
[2] 劉勇建,牟世芬,林愛(ài)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(xué),2004,25(2):51-55.
[3] 牟世芬, 劉克納, 丁曉靜. 離子色譜方法及應(yīng)用[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005:229-234.