陳興明

(阿勒泰水文勘測(cè)局水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心，新疆阿勒泰836599)

1 阿勒泰地區(qū)飲用水概況

新疆維吾爾自治區(qū)地處內(nèi)陸，距海較遠(yuǎn)，干旱半干旱的自然地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)原因等導(dǎo)致居民飲水困難及飲水安全問(wèn)題十分突出。1988年開(kāi)始中央在全疆范圍內(nèi)開(kāi)展的改水防病工作推動(dòng)了新疆飲水工程的建設(shè)與發(fā)展。此后，國(guó)家和自治區(qū)對(duì)阿勒泰地區(qū)投資數(shù)千億元用于全區(qū)防病改水方面，2018年，阿勒泰地區(qū)農(nóng)村分散式供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)合格率僅為64.8%，農(nóng)村分散式供水因受生活污水污染、水源防護(hù)措施不嚴(yán)格、水質(zhì)缺乏消毒處理等影響，農(nóng)藥檢測(cè)及化學(xué)污染物檢測(cè)嚴(yán)重超標(biāo)；受區(qū)域地質(zhì)特性影響，飲用水中鐵、錳、氟化物、硫酸鹽等均存在不同程度超標(biāo)。

2 氣相色譜飲用水水質(zhì)檢測(cè)

阿勒泰地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站配備有FYGC-2000氣相色譜儀，色譜儀主要為計(jì)算機(jī)控制，所具備的多階程序升溫功能操作簡(jiǎn)便，同時(shí)配備有電子捕獲檢測(cè)器、氮磷檢測(cè)器以及離子檢測(cè)器，可以進(jìn)行飲用水中60多個(gè)有機(jī)物分析指標(biāo)項(xiàng)目的檢測(cè)[1]。以下主要進(jìn)行氣相色譜對(duì)阿勒泰地區(qū)農(nóng)村分散式供水飲用水水質(zhì)中有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、揮發(fā)性有機(jī)物VOC等項(xiàng)目的檢測(cè)與探討。

2.1 有機(jī)氯農(nóng)藥檢測(cè)

有機(jī)氯農(nóng)藥殘效期限長(zhǎng)，難分解，嚴(yán)重污染環(huán)境的同時(shí)還會(huì)造成致畸等不良后果。阿勒泰地區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站的FYGC-2000氣相色譜儀帶電子捕獲檢測(cè)器，選擇AB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱進(jìn)行所采集飲用水水樣中四種六六六異構(gòu)體、四種滴滴涕異構(gòu)體、六氯苯等有機(jī)氯農(nóng)藥成分檢測(cè)分析。檢測(cè)器、進(jìn)樣口溫度設(shè)置為300℃和250℃；為有效縮短分析時(shí)間，柱箱起始溫度設(shè)置為150℃并保持1 min后，以15℃/min的速度升溫，至200℃后保持2 min，再以10℃/min的速度升溫至250℃，保持5 min。柱流量為1.1 mL/min，分流比設(shè)為10∶1。此外，還需要99.999%高純氮載氣、1000 mL分液漏斗、色譜純正乙烷、4%無(wú)水硫酸鈉溶液、分析純濃硫酸和無(wú)水乙醇、10 mL具塞比色管等試驗(yàn)儀器材料。

取1000 mL阿勒泰地區(qū)飲用水水樣，靜置于分液漏斗內(nèi)，加入10 mL正乙烷并充分晃動(dòng)，待其靜置分層后丟棄水相，加入1 mL無(wú)水乙醇和2 mL濃硫酸重復(fù)多次洗滌，直至水相清潔后再加入10 mL無(wú)水硫酸納溶液后充分晃動(dòng)，待其靜置分層后棄水相，通過(guò)正乙烷萃取液萃取并收集于具塞比色管。

標(biāo)準(zhǔn)色譜圖組分出峰順序?yàn)槿軇┓?、?666、六氯苯、β-666、γ-666、δ-666、P,P′-DDE、P,P′-DDD、O,P-DDT、P,P′-DDT；組分保留時(shí)間分別為1.898 min、6.635 min、6.847 min、7.052 min、7.400 min、7.985 min、12.110 min、13.545 min、13.843 min、14.755 min。標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)表1，各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差及最低檢出限見(jiàn)表2。

表1 飲用水水樣中六六六、滴滴涕、六氯苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線值

表2 各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差及最低檢出限

根據(jù)表2的分離和檢測(cè)結(jié)果，阿勒泰地區(qū)飲用水中四種六六六異構(gòu)體、四種滴滴涕異構(gòu)體、六氯苯等有機(jī)氯農(nóng)藥成分最低檢出限為0.0089 μg/L～0.0142 μg/L。

2.2 有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)

敵敵畏、對(duì)硫磷、樂(lè)果等有機(jī)磷農(nóng)藥大多屬于磷酸酯類(lèi)和硫代磷酸酯類(lèi)，不溶于水而溶于有機(jī)溶劑和動(dòng)植物油，性狀穩(wěn)定，遇堿后遭分離破壞[2]。選擇帶電子捕獲檢測(cè)器的FYGC-2000氣相色譜儀及DB-1701(30 m×0.30 mm×0.25 μm)色譜柱進(jìn)行所采集飲用水水樣中敵百蟲(chóng)、內(nèi)吸磷、樂(lè)果等有機(jī)磷農(nóng)藥成分檢測(cè)分析。檢測(cè)器、進(jìn)樣口溫度設(shè)置為300℃和250℃；為有效縮短分析時(shí)間，柱箱起始溫度設(shè)置為100℃保持1 min后，以15℃/min的速度升溫，至250℃后保持5 min。氣體柱流量為氫氣11.0 mL/min、空氣15.0 mL/min，分流比設(shè)為10∶1。此外，還需要99.999%高純氮、純度99.999%的氫氣和空氣，色譜純甲醇、丙酮等。選取飲用水樣進(jìn)行樣品前處理，包括活化固相萃取柱和水樣的洗脫、濃縮。

標(biāo)準(zhǔn)色譜圖組分出峰順序及保留時(shí)間分別為敵敵畏9.970 min、內(nèi)吸磷13.964 min、樂(lè)果14.905 min、甲基對(duì)硫磷18.103 min、馬拉硫磷18.170 min、對(duì)硫磷19.356 min。標(biāo)準(zhǔn)曲線值及各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、最低檢出限見(jiàn)表3～表4。

表3 飲用水水樣中有機(jī)磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線值

表4 各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差及最低檢出限

根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，阿勒泰地區(qū)飲用水中敵敵畏、內(nèi)吸磷、樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、馬拉硫磷、對(duì)硫磷等有機(jī)磷農(nóng)藥成分最低檢出限為0.10 μg/L～0.29 μg/L。

2.3 VOC檢測(cè)

揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)主要為20℃、760 mmHg狀態(tài)下蒸氣壓0.1 mmHg以上的有機(jī)物，飲用水中可能存在的揮發(fā)性有機(jī)物主要有三氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳等。FYGC-2000氣相色譜儀帶電子捕獲檢測(cè)器，選擇AB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱進(jìn)行所采集飲用水水樣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)分析。檢測(cè)器、進(jìn)樣口溫度均為200℃；柱箱起始溫度50℃并保持5 min后，以10℃/min的速度升溫，至80℃后保持2 min，再以20℃/min的速度升溫至150℃，保持2 min，再以10℃的速度升溫至180℃。柱流量1.0 mL/min，分流比20∶1。VOC檢測(cè)吹掃捕集條件見(jiàn)表5。

表5 VOC檢測(cè)吹掃捕集條件

定性分析的情況下，標(biāo)準(zhǔn)色譜圖組分出峰順序及保留時(shí)間分別為三氯甲烷4.388 min、1,1,1-三氯乙烷4.988 min、四氯化碳4.145 min、三氯乙烯4.982 min、二氯一溴甲烷6.445 min、一氯二溴甲烷7.981 min、三溴甲烷10.671 min、六氯丁二烯16.238 min。標(biāo)準(zhǔn)曲線值及各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、最低檢出限見(jiàn)表6～表7。

表6 飲用水水樣中VOC的標(biāo)準(zhǔn)曲線值

表7 各組分加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差及最低檢出限

根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，阿勒泰地區(qū)飲用水中三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷、三溴甲烷、六氯丁二烯等揮發(fā)性有機(jī)物最低檢出限為0.001 μg/L～0.096 μg/L。

3 結(jié)論

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，人們對(duì)高質(zhì)量的生活也更加向往和重視，新疆阿勒泰地區(qū)飲用水源地保護(hù)的重要性將更加凸顯。采用更先進(jìn)、更科學(xué)、更準(zhǔn)確的水質(zhì)檢測(cè)方法已經(jīng)成為飲用水水質(zhì)分析的主要趨勢(shì)。氣象色譜法由于具有操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等技術(shù)優(yōu)勢(shì)而被列入國(guó)家飲用水水質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之列，在進(jìn)行飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)的過(guò)程中，氣象色譜法可以用于水質(zhì)中多項(xiàng)農(nóng)藥檢測(cè)及化學(xué)污染物檢測(cè)。氣相色譜法這種科學(xué)而先進(jìn)的檢測(cè)手段必將在阿勒泰地區(qū)飲用水水資源保護(hù)管理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。