浦恩遠

(宣威市環(huán)境監(jiān)測站，云南宣威655400)

氰化物具有很強的毒性，是水質監(jiān)測中的重要項目。氰化物監(jiān)測有多種方法，其中異煙酸—吡唑啉酮光度法為各國選用的標準方法。宣威市環(huán)境監(jiān)測站多年來采用該法測定水質中的總氰化物，該法的優(yōu)點是測定的檢出限低于《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)中的Ⅰ類水質標準限值，操作簡便，所用儀器設備和試劑易得，但在實際監(jiān)測中發(fā)現該法穩(wěn)定性較差，監(jiān)測質量與蒸餾裝置密閉性、顯色劑氯胺T溶液和異煙酸—吡唑啉酮溶液配制質量、顯色溫度和時間等因素有關。采用分階段加標回收實驗可以評定各階段實驗操作水平，查找各階段中影響監(jiān)測質量的因素，是氰化物監(jiān)測中全面質量管理的重要手段。

1 實驗方法

實驗方法同HJ484—2009。

2 影響因素及其控制

2.1 蒸餾

2.1.1 蒸餾裝置

宣威市環(huán)境監(jiān)測站在2009年以前在連體電爐上安裝一組簡易蒸餾瓶，2009—2012年10月改用電熱套代替連體電爐，從2012年11月起改用一體化智能蒸餾裝置，使蒸餾的均勻性和密閉性不斷提高，為氰化物的徹底、完全蒸餾奠定良好的物質基礎。

2.1.2 蒸餾操作影響因素控制

(1)蒸餾須在pH＜2的條件下進行，對于用NaOH固定 (pH＞12)的水樣，蒸餾前以酚酞為指示劑，滴加磷酸至紅色褪去，再進行蒸餾。

(2)蒸餾裝置連接時磨口用水潤濕后完全對嚴吻合，以增加密封性，蒸餾裝置連接后檢查其氣密性，可在磨口結合部滴加一些“封口水”，以便觀察是否有氣泡冒出。

(3)蒸餾操作時要求快速加入磷酸，最好用小量筒量取10ml磷酸后迅速倒入，隨即塞好瓶塞。蒸餾開始時把電爐調到低檔微熱，接收液面在30ml時，逐漸調高電爐溫度，蒸餾速度以2～4ml/min為宜，防止加熱不均勻使接收液倒吸入蒸餾瓶內;當接收液面達到70ml時，將冷凝導管下端移出液面，用少量水淋洗餾出液導管，將淋洗液放入接收管并定容至100ml。

2.2 試劑質量影響

2.2.1 方法原理

異煙酸—吡唑啉酮分光光度法的化學原理為:在pH中性條件下，樣品中的氰化物與氯胺T反應生成氯化氰，再與異煙酸作用，經水解后生成戊烯二醛，最后與吡唑啉酮縮合生成藍色染料。其色度與氰化物含量成正比，在638nm波長進行光度測定［1］。

2.2.2 試劑質量控制

顯色反應所用的試劑如磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、氯胺T、異煙酸、吡唑啉酮藥品質量不僅要符合實驗分析要求，而且配制成的溶液應在最佳條件下使用:

(1)磷酸鹽緩沖溶液 (pH=7):該法的化學反應須在中性條件下完成，當實驗室溫度較低時，磷酸鹽緩沖溶液會析出結晶而改變溶液的pH，而且會使顯色液混濁而影響顯色反應。因此磷酸鹽緩沖溶液在臨用時應使結晶溶解，混勻后方可使用。

(2)氯胺T溶液:該法化學反應第一步就是樣品中的氰化物與氯胺T反應生成氯化氰，因此氯胺T必須有足夠的有效氯才能與氰離子反應完全，正常情況下氯胺T有效氯含量為23%～26%，若因保存不當或超過保質期，試劑受光和空氣作用會逐漸分解，有效氯容易損失，而且氯胺T發(fā)生結塊不易溶解時，配制成的溶液會出現渾濁沉淀，使有效氯含量偏低導致顯色不充分。有資料表明，氯胺T有效氯含量低于11%不能使用［2］。1%氯胺T溶液用量為0.2ml較適宜，超過0.3ml則吸光值降低［3］。加入氯胺T后應放置3～5min，當室溫比較低時，更應放置足夠時間，使之氯化完全。

(3)異煙酸—吡唑啉酮溶液:異煙酸溶液的配制是保證監(jiān)測質量的另一個因素。異煙酸是一種兩性化合物，既溶于酸也溶于堿，易溶于熱水，難溶于冷水。在配制異煙酸溶液時，應先將1.5g異煙酸晶體置于24ml 2%的氫氧化鈉溶液中加熱完全溶解得到清亮溶液，再定容至100ml。如果不加熱配制成混濁的溶液，所繪制的標準曲線斜率偏低，線性較差，難以得到真實可靠的實驗結果。

2.3 顯色反應條件控制

適宜的溫度在顯色反應中很重要，溫度過高導致反應不能向正反應方向進行，尤其是加入氯胺T后生成的氯化氰遇到光和熱容易分解或逸出;溫度偏低使顯色不充分。顯色溫度控制在25～35℃為宜。根據宣威市監(jiān)測站多年經驗，顯色溫度控制在30℃時具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性。顯色時間40min為宜。

2.4 顯色操作影響

標準曲線各濃度系列和樣品加入磷酸鹽緩沖溶液后形成的HCN和加入氯胺T后形成的氯化氰容易揮發(fā)逸出，因此從加緩沖液后，以下每一顯色步驟都要迅速操作，每加完一種試劑，要立即蓋塞搖勻。

(1)操作不當的影響。一般情況下在分析項目時，加入試劑沒有搖勻，接著加入另外一種試劑，只要定容時搖勻，對測定結果沒有太大的影響。但在進行氰化物測定時，在加入氯胺T沒有搖勻直接加入異煙酸—吡唑啉酮溶液，測定結果嚴重偏低。

(2)操作速度的影響。顯色操作速度過分緩慢，如加入氯胺T后放置10min以上，測定結果明顯偏低［3］;操作過程中有時比色管沒有及時蓋上塞子，操作太慢會導致顯色失敗。

3 實驗操作經驗總結

3.1 蒸餾

蒸餾裝置組裝鏈接完畢后，應檢查蒸餾裝置氣密性。待蒸餾的水樣加氫氧化鈉固定使樣品呈堿性時，蒸餾前應以酚酞為指示劑，滴加磷酸溶液至紅色退去再進行蒸餾。當用小量筒迅速加入10ml Na2—EDTA溶液和10ml磷酸后，應立即蓋好瓶塞，調節(jié)電爐，由低檔逐漸升高?？刂普麴s速度，以2～4ml/min餾出液速度為宜。餾出液置于30℃的恒溫箱內備用。

3.2 加入磷酸鹽緩沖溶液和顯色劑

磷酸鹽緩沖溶液臨用前加熱完全溶解，與配制好的氯胺T溶液、異煙酸和吡唑啉酮溶液一起置于30℃的恒溫箱內備用。從加緩沖液后，每一顯色步驟都要迅速操作，每加完一種試劑，立即蓋塞搖勻，加完顯色劑后置于恒溫箱內。顯色溫度控制在30℃時具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性。顯色時間在40min為宜。

4 氰化物監(jiān)測質量評定

4.1 各階段加標回收實驗

4.1.1 蒸餾前加標回收率和餾出液加標回收率對比

連接好一組6個蒸餾瓶，分別量取200ml實驗用水代替樣品加入到蒸餾瓶內，1號作為空白，在2～6號蒸餾瓶內加入氰化物含量為10.0μg的氰化鉀標準使用液，以下按蒸餾步驟操作，得到一組餾出液。

空白餾出液加標系列:從上述1號空白餾出液(100ml)分別吸取10.00ml于6只具塞比色管 (1～6號)中，1號比色管作為空白，在2～6號比色管內加入氰化物含量為1.00μg的氰化鉀標準使用液得到空白餾出液加標系列。

空白蒸餾前加標系列:取上述2～6號蒸餾瓶的餾出液10ml于5只具塞比色管 (2～6號)中得到空白蒸餾前加標系列，以下按標準曲線的繪制步驟進行操作，測定氰化物加標回收率，得到表1分析結果。

表1 空白蒸餾前加標和空白餾出液加標回收率比較 (%)

從表1可看出，空白餾出液加標回收率比空白蒸餾前樣品加標回收率平均高5%。用同樣的方法可得出表2～表5的結果。

表2 已知樣蒸餾前加標和餾出液加標比較 (%)

從表2可看出，已知樣餾出液加標比蒸餾前加標回收率平均高出5.6%。

表3 地表水蒸餾前加標和餾出液加標比較 (%)

從表3可看出，地表水樣餾出液加標比蒸餾前加標回收率平均高10.5%。

表4 未預處理的工業(yè)廢水蒸餾前加標和餾出液加標比較(%)

從表4可看出，未預處理的工業(yè)廢水餾出液加標回收率比蒸餾前加標回收率平均高18.5%，明顯不符合加標回收質控要求。

表5 預處理后的工業(yè)廢水蒸餾前加標和餾出液加標比較(%)

從表5可看出，預處理后的工業(yè)廢水餾出液加標回收率比蒸餾前加標回收率平均高3.7%，符合加標回收質控要求。

綜合表1～表5數據，得到各類不同水樣加標回收率比較情況，見表6。

表6 各類水樣全程序加標和餾出液加標比較 (%)

從表6可看出，氰化物蒸餾以后的餾出液加標回收率均高于蒸餾前加標回收率，說明蒸餾過程氰化物揮發(fā)不完全，而且難免存在“跑、冒、滴、漏”?？瞻讟印⒁阎獦雍徒涱A處理后的工業(yè)廢水餾出液加標回收率與全程序加標回收率差距較小，一些受到污染的地表水樣和未經預處理的工業(yè)廢水存在硫化物及活性氯等干擾成分，餾出液加標回收率與全程序加標回收率差距較大，必要時須采取預處理措施。餾出液加標回收實驗是檢驗試劑藥品質量和顯色操作的質控手段，氰化物全程序加標回收實驗不僅檢驗樣品的預處理效果和蒸餾效果，而且是實驗室分析全面質量管理的重要手段。

4.1.2 加標回收率

在樣品分析中，每批樣品一般做不少于10%的加標樣作為質量檢查樣，以檢查分析的準確度，異煙酸—吡唑啉酮分光光度法加標回收率范圍以90%～110%為目標，當樣品濃度低于0.05mg/L時，加標回收率范圍可以放寬到85%～115%。

4.2 校準曲線

校準曲線回歸方程的相關系數γ≥0.999為合格，截距|a|≤0.005為合格，當γ和a都合格時曲線才能使用。異煙酸—吡唑啉酮分光光度法在控制各種影響因素時，校準曲線斜率較為穩(wěn)定，斜率一般在0.12～0.16。對于一批水樣，當兩個中等濃度標準點和兩份空白測得值與原有校準曲線相對應濃度值的相對偏差＜5%時，可使用原有校準曲線，否則應重新繪制校準曲線。

4.3 精密度

在每批樣品監(jiān)測過程中，應做10%的平行樣，樣品數不足10個時，應做50%～100%的平行樣，以檢查分析的精密度。當樣品總氰化物濃度≤0.05mg/L時，相對標準偏差控制在20%以內;當樣品總氰化物濃度在0.05～0.5 mg/L時，相對標準偏差控制在15%以內;樣品總氰化物濃度低于檢出限時，若平行雙樣均低于檢出限，可以認為精密度符合質量控制目標。

4.4 準確度

在大批量樣品分析或重大環(huán)境污染事故監(jiān)測時，應同時做1次標準樣 (已知樣)，每半年做1次標準樣，當樣品總氰化物濃度≤0.05mg/L時，相對誤差控制在±15%以內;當樣品總氰化物濃度在0.05～0.5 mg/L時，相對誤差控制在±10%以內。

5 結論

(1)嚴格控制水體中總氰化物測定的影響因素是實現監(jiān)測質量目標的根本保障。

(2)水樣預處理和蒸餾操作是影響監(jiān)測質量的關鍵因素，氰化物監(jiān)測中空白餾出液加標回收實驗可有效檢驗試劑藥品質量和顯色操作水平，包括空白在內的樣品全程序加標回收實驗不僅檢驗水樣預處理和蒸餾效果，而且是實驗室分析全面質量評定的重要手段。

(3)校準曲線檢驗、平行雙樣精密度、已知樣準確度是氰化物監(jiān)測質量評定的重要手段。

［1］本書編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法 (第四版)［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，2002:144－156.

［2］本書編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法指南 (上冊)［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，1990:112－116.

［3］張同英.異煙酸—吡唑啉酮光度法測定微量氰化物時穩(wěn)定測定靈敏度的有效措施［J］.福建環(huán)境，1994，12(4).

［4］HJ484—2009，水質 氰化物的測定—容量法和分光光度法［S］.