(甘肅省武威水文水資源勘測局,甘肅 武威 733000)
酚類化合物是芳香族羥基化合物,為原生質(zhì)毒素,屬高毒性物質(zhì)。主要來源于煉焦,煤氣洗滌,木材干餾,合成纖維,石油,燃料,防腐劑,化工,鋼鐵等各種工業(yè)廢水。根據(jù)苯環(huán)上羥基數(shù)目的不同可將酚類化合物分為一元酚,二元酚及多元酚。一元酚除對硝基酚外,其余大部分沸點均在230℃以下,屬于揮發(fā)性酚;二元酚及多元酚沸點在230℃以上,不能隨水蒸氣蒸出。在各種酚中,揮發(fā)酚的毒性最大,并能與氯氣生成氯酚使水具有類似碘仿的氣味,并能形成臭味更強的氯酚,長期飲用可引起頭暈,頭痛,精神不安,食欲不振等癥狀,嚴(yán)重者可引起出疹,瘙癢,貧血,嘔吐腹瀉及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀;當(dāng)水中酚含量達(dá)到(01~0.2 mg/L)濃度時,對河流中的魚類會產(chǎn)生極大危害,使魚肉出現(xiàn)異味,當(dāng)濃度達(dá)到5 mg/L時會使魚中毒死亡;對農(nóng)作物的危害也不容忽視,使用含酚濃度高的水灌溉農(nóng)田,會使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn)。因此,對水體中的揮發(fā)酚監(jiān)測具有十分重要的意義。
石羊河是甘肅河西走廊三大水系之一,位于甘肅省河西走廊東段,烏鞘嶺以西,祁連山北麓。石羊河全長179.6 km,流域面積4.16萬 km2,流域可分為南部祁連山地,中部走廊平原區(qū),北部底衫山丘區(qū)及荒漠區(qū)四大地貌特征。多年平均降雨量222 mm,多年平均自產(chǎn)水資源量15.6億 m3,與地表水不重復(fù)的凈地下水資源量1.0億 m3,全流域自產(chǎn)水資源總量16.6億 m3。石羊河流域行政區(qū)分屬武威市,金昌市,還包括張掖市的肅南縣何白銀市的景泰縣小部分總?cè)丝?27萬人。武威市市石羊河流域經(jīng)濟,政治,社會發(fā)展的重要區(qū)域,占總?cè)丝诘?8.4%,灌溉面積占70%,GDP占61%,糧食總產(chǎn)量占80%。
根據(jù)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002),在水質(zhì)監(jiān)測中,根據(jù)揮發(fā)酚的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)將水體污染物分為五類,具體見表1。
表1 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)值 mg/L
根據(jù)中華人民共和國水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》SL219-2013、國家環(huán)境保護總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》和甘肅省水環(huán)境監(jiān)測中心《質(zhì)量手冊》、《程序文件》中的有關(guān)規(guī)定采集、保存與運送樣品*在規(guī)定的時間、規(guī)定的地表水水質(zhì)監(jiān)測斷面的采樣點以正確的方式采集水樣、用準(zhǔn)確的方法加以保存。監(jiān)測斷面位置避開死水區(qū),回水區(qū),排污口。在開展采集工作前,應(yīng)先準(zhǔn)備淀粉-碘化鉀試紙,采用標(biāo)準(zhǔn)檢測方法測定樣品中是否存在游離氯等氧化劑,如果發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),則應(yīng)該加入過量硫酸亞鐵去除該氧化劑。采集完的樣品應(yīng)該加入磷酸進行酸化處理,將PH值調(diào)整到約4.0后,再家去合適分量的硫酸銅(1 mg/L),已達(dá)到抑制微生物對酚類的生物氧化作用。樣品采集量大于500 ml,貯于硬質(zhì)玻璃瓶中于4℃冷藏,待檢。
本方法采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB7490-1987〔3〕進行,該方法適用范圍廣,操作方便。用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物 蒸餾出,被蒸餾出的酚類化合物,于pH±0.2的介質(zhì)中,在鐵氰化鉀存在下,與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色安替比林染料,用三氯甲烷萃取后,在460 nm波長下測定吸光度。
硫酸亞鐵,鐵氰化鉀,4-氨基安替比林溶液等,天平,分液漏斗,蒸餾器,分光光度計等。
2.5.1 預(yù)蒸餾
取250 ml樣品移入500 ml全玻璃蒸餾器中,加25 ml水,用磷酸調(diào)節(jié)pH值到4.0左右(甲基橙為指示劑),加數(shù)粒玻璃珠以防暴沸。
2.5.2 顯色
在測定過程中,應(yīng)將250 ml的餾出液樣品加入到分液漏斗中,再加入緩沖溶液2.0 ml攪拌混勻,此時pH值應(yīng)為10.0±0.2,同時,再準(zhǔn)備1.5 ml的4-氨基安替比林溶液,將其加入混合均勻,最后再將1.5 ml的鐵氰化鉀溶液加入其中,并充分混合均勻,最終密塞。將配備好的樣品放置10 min。
2.5.3 萃取
在上述顯色分液漏斗中準(zhǔn)確加入10.0 ml三氯甲烷,密塞,劇烈振蕩2 min,倒置放氣,靜置分層。用濾紙或干脫脂棉拭干分水液漏斗頸管內(nèi)壁,于頸管內(nèi)塞入一小團濾紙或干脫脂棉,將三氯甲烷層通過干脫脂棉團,棄去最初濾出的數(shù)滴萃取水液后,將余下三氯甲烷直接放入光程為30 mn的比色皿中。
2.5.4 吸光度測定
于460 nm波長,以三氯甲烷為參比,測定三氯甲烷層的吸光度值。
標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為:y=-0.001+0.0452x,(r=0.999)。在9個分液漏斗中,分別加入100.0 ml無酚水,依次加入0.00、0.00、0.050、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00和10.00酚標(biāo)準(zhǔn)使用液,再分別加無酚水至250.00 ml。通過上述步驟進行測定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
從表2中的監(jiān)測結(jié)果看,各監(jiān)測點水樣中揮發(fā)酚濃度范圍為:小于0.002 mg/l,符合國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)Ⅰ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 石羊河流域各監(jiān)測點樣品結(jié)果 mg/L
監(jiān)測的石羊河水系10條河流20個點,地處武威市三縣一區(qū)和金昌市永昌縣,該地區(qū)主要以農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)為主,煉焦、煤氣洗滌、石油、燃料、化工、鋼鐵等工業(yè)企業(yè)相對分布較少,所以揮發(fā)酚污染少,水質(zhì)總體較好。但隨著城市化的不斷推進,工業(yè)生產(chǎn)和生活排放污水的不斷的增加,水污染問題必將日益嚴(yán)峻。隨著城市化進程的加快和水污染狀況的日益嚴(yán)峻,應(yīng)重視生產(chǎn)和生活污水的有效治理,不斷提高揮發(fā)酚的監(jiān)測精度,為保證水質(zhì)監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性提供依據(jù)。