吳俊辰 方 婷(浙江省建德市環(huán)境監(jiān)測站 浙江建德 311600)
陰離子表面活性劑(LAS)屬于生物難降解物質(zhì),在我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中把它列為第二類污染物質(zhì)。LAS大量存在與我們生活中的各種洗滌劑內(nèi),其具有抑制和殺死微生物的作用,使水質(zhì)變差,若不經(jīng)過處理直接排入自然水體,將造成湖泊、河流等水體的富營養(yǎng)化問題。
因此,在環(huán)境監(jiān)測部門對污水處理廠、地表水環(huán)境的監(jiān)測中陰離子表面活性劑已成為一項常規(guī)檢測項目。目前LAS的測定國家標(biāo)準(zhǔn)為《水質(zhì)陰離子表面活性劑的測定亞甲藍(lán)分光光度法》GB/T 7494-1987,本方法易使實驗員大量接觸氯仿,對人體有危害,且大量的水樣情況下顯得監(jiān)測效率不高。全自動陰離子表面活性劑在線萃取分析系統(tǒng)是以國標(biāo)法GB/T 7494-1987為基礎(chǔ)設(shè)計的一套全自動儀器,能減低實驗人員的工作強度,提高工作效率。本文對儀器法與國標(biāo)法進行對比實驗以及不同性質(zhì)的水樣進行了分析,以此評價儀器法對不同樣品的適用性并對儀器使用過程中出現(xiàn)的問題做出解決的辦法。
儀器法是依據(jù)國標(biāo)法為基礎(chǔ)的,因此沿用了國標(biāo)法的試劑與實驗步驟,但也存在三處差異:1、在完成三次10ml氯仿萃取后國標(biāo)法是定容到50ml,而儀器法是從分離杯的30ml萃取液中抽取15ml,定容到25 ml,但兩者比例相同;2、儀器法在分析是沒有對洗滌液反洗兩次;3、儀器方法建議實驗前先對水樣進行過濾,以免水樣中較大的顆粒物堵塞儀器管路。
1.2.1 校準(zhǔn)曲線的制備
根據(jù)國標(biāo)法GB 7494-37配置校準(zhǔn)曲線的濃度,通過儀器測得校準(zhǔn)曲線,見下表1。
表1 儀器法校準(zhǔn)曲線
1.2.2 檢出限
使用國家環(huán)境研究院的陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,在儀器中重復(fù)測定6組標(biāo)準(zhǔn)樣品得到以下結(jié)果。
表2 檢出限的測定
6組平行標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差通過MD=3.1430進行計算,得到相應(yīng)的儀器檢出限。
1.2.3 精密度
抽取一組樣品,在相同實驗條件下測定6組平行樣的結(jié)果,并進行計算出精密度(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD)。
表3 精密度測定
1.2.4 準(zhǔn)確度
使用2組不同濃度的國家環(huán)境研究院的陰離子表面活性劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別進行4次平行樣的測定,計算相對誤差。
表4 準(zhǔn)確度的測定
1.2.5 加標(biāo)回收率
對一組低濃度樣品進行加標(biāo)監(jiān)測,得到以下數(shù)據(jù)
表5 加標(biāo)回收率的測定
本次實驗選取一組地表水樣、一組經(jīng)過濾的和一組未過濾的污水處理廠進水及出水水樣分別通過儀器法和國標(biāo)法進行實驗。
表6 儀器法和國標(biāo)法的實驗結(jié)果
表1—表5表明該儀器的標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)達(dá)到>0.999要求,儀器的檢出限為0.007mg/L,小于方法檢出限的0.05 mg/L,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD%)為2.27≤5.00,準(zhǔn)確度為-4%—2.7%,加標(biāo)回收率為92%,準(zhǔn)確度、加標(biāo)回收率均達(dá)到《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)增補版》中的相關(guān)要求。因此該儀器能通過驗收要求,滿足LAS的測定需求。
但在實際樣品監(jiān)測中,通過表6中實驗結(jié)果的比對可以發(fā)現(xiàn),對于地表水、較干凈的廢水以及標(biāo)準(zhǔn)樣品,儀器法和國標(biāo)法的相對誤差較??;當(dāng)對較復(fù)雜的廢水水樣進行比對監(jiān)測時,儀器法和國標(biāo)法的相對誤差較大,達(dá)到了42.1%和44.4%,儀器法的測定值小于國標(biāo)法。因此,我們對儀器法的操作步驟與國標(biāo)法進行詳細(xì)比對,并對實驗過程進行回顧。發(fā)現(xiàn)儀器法在分析是沒有對洗滌液反洗兩次這個過程的,然而在對較復(fù)雜水樣的檢測過程中,樣品萃取后在水相與氯仿相之間會產(chǎn)生一定量的藍(lán)色絮狀物質(zhì)。國標(biāo)法中該絮狀物質(zhì)會隨氯仿一起進入洗滌液中,并且通過兩次的氯仿反洗將絮狀物質(zhì)和洗滌液中的LAS物質(zhì)分離出來;儀器法僅是從分離杯的30ml萃取液中抽取15ml定容至25ml,并未進行反洗,直接將帶有絮狀物的剩余氯仿以及洗滌劑排走,造成最終數(shù)據(jù)偏低。然而地表水、污水廠出水、標(biāo)準(zhǔn)樣品進行萃取后并未產(chǎn)生藍(lán)色絮狀物質(zhì),因此并未對檢測數(shù)據(jù)造成影響。
儀器廠家為了避免實際水樣中懸浮顆粒堵塞儀器管路,因此建議實驗前對水樣進行過濾的預(yù)處理。故在本次樣品檢測中也對水樣是否需要經(jīng)過過濾進行了比對實驗,根據(jù)表6中儀器法過濾及不過濾兩種方法的檢測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),過濾后濃度反而高于不過濾的,因此我們認(rèn)為過濾的環(huán)節(jié)中的某些因素(如濾膜的質(zhì)量,是否含有LAS等)易影響水樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
在我們使用全自動陰離子表面活性劑在線萃取分析系統(tǒng)進行日常水樣的監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)該儀器偶發(fā)出現(xiàn)過以下幾個問題:
(1)故障現(xiàn)象:機械臂不能從20號為直接移回到1號位,中途卡停。故障原因:系統(tǒng)程序出錯,造成機械臂死機。解決辦法:關(guān)機重啟。
(2)故障現(xiàn)象:可見分光光度計無法有效調(diào)零。故障原因:1、氯仿長時間使用后被污染,導(dǎo)致吸光度值偏高;2、比色皿中的進樣針位子出錯,遮擋影響光源光線。解決辦法:1、更換氯仿;2、調(diào)整進樣針位置后重新進樣調(diào)零。
(3)故障現(xiàn)象:分離杯中的廢液無法排出。故障原因:控制出水的電磁閥損壞。解決辦法:更換電磁閥(需聯(lián)系廠家維修)。
(4)故障現(xiàn)象:分離杯下部有液體漏出。故障原因:分離杯下部進液口與皮管連接松動。解決辦法:在配件包里取新的皮管進行更換。
順昕3100型全自動陰離子表面活性劑在線萃取分析系統(tǒng)能通過儀器驗收要求,滿足LAS的監(jiān)測需求,在日常環(huán)境監(jiān)測活動中能提高實驗的智能化,提高工作效率,降低氯仿對實驗員身體帶來的危害。但通過本次一系列的實驗表明其對復(fù)雜水樣的監(jiān)測過程中,因為缺少2次反洗的過程,而易造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的偏低。故在實際環(huán)境監(jiān)測活動中,我們建議本儀器僅適宜對地表水水樣以及較簡單水樣進行監(jiān)測,對復(fù)雜廢水樣品應(yīng)使用國標(biāo)法。同時,為確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,我們不建議對水樣進行過濾,可以使用取樣前靜置自然沉降等辦法來避免較大顆粒物進入儀器管路。