龔任華
(達(dá)州市開江生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,四川 達(dá)州 636250)
我國經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的過程中會(huì)消耗大量的能源資源,大量有害物質(zhì)的排放會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量。石油類和動(dòng)植物油類作為評(píng)價(jià)水質(zhì)優(yōu)劣的兩個(gè)重要污染物,被列入水污染達(dá)標(biāo)排放指標(biāo)中。2018年10月10日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了石油類和動(dòng)植物油類的測定新標(biāo)準(zhǔn):《HJ637-2018水質(zhì) 石油類和動(dòng)植物油類的測定 紅外分光光度法〔1〕》。生態(tài)環(huán)境部要求從2019年1月1日起,各環(huán)境實(shí)驗(yàn)室均執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在采用一種新方法前,必須對(duì)該方法進(jìn)行技術(shù)確認(rèn),合格后方可申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)。因此需要進(jìn)行如下試驗(yàn),對(duì)質(zhì)量控制指標(biāo)逐項(xiàng)分析,用以評(píng)判實(shí)驗(yàn)室是否具備該實(shí)驗(yàn)方法的技術(shù)條件和能力〔2〕。
適用于工業(yè)廢水、生活污水中石油類和動(dòng)植物油類的檢測。
水樣在酸性條件下(pH≤2),加入四氯乙烯進(jìn)行萃取并分成兩等份,一份用于測定油類;另一份加入硅酸鎂吸附并除去其中的動(dòng)植物油類等極性物質(zhì)后,用于測定石油類。油類和石油類的質(zhì)量均能分別由波數(shù)為2 930 cm-1(CH2基團(tuán)中C-H鍵的伸縮振動(dòng))、2 960 cm-1(CH3基團(tuán)中C-H鍵的伸縮振動(dòng))和3 030 cm-1(芳香環(huán)中C-H鍵的伸縮振動(dòng))處的吸光度A2930、A2960和A3030,通過校正系數(shù)計(jì)算得出;而動(dòng)植物油類的質(zhì)量為兩者質(zhì)量之差[3]。
開展此次試驗(yàn),儀器設(shè)備及試劑的使用情況分別見表1和表2。
表1 試驗(yàn)設(shè)備使用情況登記表
表2 試驗(yàn)試劑使用情況登記表
萃取液四氯乙烯必須檢驗(yàn)合格,方可使用。檢驗(yàn)方法:以干凈的40 mm空石英比色皿作參照,使用40 mm石英比色皿檢測四氯乙烯,在波數(shù)2 800 cm-1~3 100 cm-1之間進(jìn)行檢測,測定2 930 cm-1、2 960 cm-1、3 030 cm-1處的吸光度,其所對(duì)應(yīng)的值分別不得超過0.34、0.07、0.00〔4〕,否則,需要更換合格的四氯乙烯。四氯乙烯吸光度檢查見圖1。
圖1 四氯乙烯吸光度檢測
圖1檢驗(yàn)表明四氯乙烯在2 930 cm-1、2 960 cm-1、3 030 cm-1處的吸光度分別為0.0 022、0.0 000、0.0 000,分別小于0.34、0.07、0.00,所以試驗(yàn)所用的四氯乙烯符合要求。
4.2.1 校正系數(shù)檢驗(yàn)
準(zhǔn)確移取10.00 mL石油類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(ρ=1 000 mg/L)于100 mL容量瓶中(ρ=100 mg/L),用四氯乙烯稀釋至標(biāo)線,搖勻;再從100 mL容量瓶中(ρ=100 mg/L)準(zhǔn)確移取10.00 mL溶液于100 mL容量瓶中(ρ=10 mg/L)用四氯乙烯稀釋至標(biāo)線,搖勻作為校正系數(shù)檢驗(yàn)濃度。校正系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果見表3。校正系數(shù)檢驗(yàn)配制濃度與測定結(jié)果的相對(duì)誤差為0.6%,≤10%,符合方法要求。
表3 校正系數(shù)檢驗(yàn)表
4.2.2 準(zhǔn)確度檢驗(yàn)
本次試驗(yàn)方法對(duì)北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司批號(hào)為JX2 023的質(zhì)控樣品進(jìn)行測量,測量結(jié)果見表4。
由表4 可看出:質(zhì)控樣三次測定的平均結(jié)果為66.773 mg/ L,在標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度64.4±3.22 mg/L的保證值范圍內(nèi),符合要求。
表4 有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值測試數(shù)據(jù)表
本次方法試驗(yàn)進(jìn)行了7次空白試驗(yàn)。用1 000 mL量筒量取實(shí)驗(yàn)用水500 mL代替樣品,加入鹽酸酸化至pH≤2后,將實(shí)驗(yàn)用水全部移至自動(dòng)萃取器中,取50 mL四氯乙烯洗滌量筒后,全部轉(zhuǎn)移至自動(dòng)萃取器中,充分震蕩2分鐘。靜置分層后,將下層有機(jī)相萃取液通過裝有無水硫酸鈉的砂芯漏斗放至50 mL比色管中用于測試,空白試驗(yàn)數(shù)據(jù)值見表5。
表5 空白試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
由表5可知:本次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的方法檢出限為0.017 mg/L,低于方法檢出限0.06 mg/L,符合要求。測定下限為0.068 mg/L,低于方法檢出限0.24 mg/L。
本次方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)用7次空白實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為精密度計(jì)算(見檢出限驗(yàn)證);用空白加標(biāo)的加標(biāo)回收率作為準(zhǔn)確度計(jì)算。分別用1 000 mL量筒量取實(shí)驗(yàn)用水500 mL代替樣品,加入鹽酸酸化至pH≤2后,再分別加入1 mL和3 mL定容于100 mL容量瓶中的石油類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(ρ=100 mg/L)進(jìn)行高、低濃度加標(biāo)測定,然后分別將加標(biāo)的實(shí)驗(yàn)用水全部移至自動(dòng)萃取器中,取50 mL四氯乙烯洗滌量筒后,全部轉(zhuǎn)移至自動(dòng)萃取器中,充分震蕩2分鐘。靜置分層后,將下層有機(jī)相萃取液通過裝有無水硫酸鈉的玻璃漏斗放至50 mL比色管中用于測試。精密度和準(zhǔn)確度測試數(shù)據(jù)結(jié)果分別見表6和表7。
由表6可以看出7次空白實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.535%,小于0.8~13%,符合方法要求。
表6 精密度測試數(shù)據(jù)表
由表7可看出:兩次加標(biāo)回收率測量結(jié)果分別為124%和93.17%,均在75~138范圍內(nèi),符合要求。
表7 準(zhǔn)確度度測試數(shù)據(jù)表
樣品來源為2019年03月27日,在開江縣紅巖污水處理廠入口處用500 mL棕色玻璃瓶進(jìn)行采樣,并向樣品中加入鹽酸使其pH≤2,用于石油類和動(dòng)植物油的測定方法驗(yàn)證的實(shí)際樣品。
根據(jù)《HJ637-2018標(biāo)準(zhǔn)》的要求,先用50 mL四氯乙烯萃取500 mL實(shí)驗(yàn)用水,進(jìn)行空白試樣測定(采用空白1)。將采集的水樣全部轉(zhuǎn)移至自動(dòng)萃取器中,用50 mL四氯乙烯洗滌采樣瓶后,全部轉(zhuǎn)移至自動(dòng)萃取器中,充分振搖2分鐘,靜置分層后,用鋪有適量無水硫酸鈉的砂芯漏斗將下層有機(jī)相萃取液轉(zhuǎn)移至50 mL比色管中,用適量的四氯乙烯潤洗砂芯漏斗至裝有萃取液的比色管中,然后用四氯乙烯定容至標(biāo)線。將上層水相轉(zhuǎn)移至量筒,測量并記錄好體積〔5〕。將50 mL比色管中的萃取液平分成2份,一份直接用于測定油類;另一份轉(zhuǎn)移至裝有5 g硅酸鎂的50 mL三角瓶中,置于水浴恒溫振蕩器,以適當(dāng)振幅震蕩20分鐘,充分靜置后,將萃取液通過砂芯漏斗過濾至25 mL的比色管中,用于測定石油類〔5〕。動(dòng)植物油類通過ρ(動(dòng)植物油)=ρ(油類)-ρ(石油類)得出。
實(shí)際水樣的測試結(jié)果見表8。
表8 石油類和動(dòng)植物油實(shí)際水樣測定數(shù)據(jù)
四氯乙烯在2 930 cm-1、2 960 cm-1、3 030 cm-1處吸光度分別為0.002 2、0.000 0、0.000 0,滿足此方法要求;校正系數(shù)檢驗(yàn)測定結(jié)果相對(duì)誤差為0.6%,≤10%,符合方法要求,質(zhì)控樣三次測定的平均結(jié)果為66.773 mg/L,在標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度64.4±3.22 mg/L的保證值范圍內(nèi),符合要求;檢出限MDL=0.017 mg/L,滿足MDL≤0.06 mg/L的要求;準(zhǔn)確度測定的2次空白加標(biāo)回收率為124%和93.17%,在75%~138%范圍內(nèi),符合要求;實(shí)際樣品測試的空白值為0.06 mg/L,符合要求,所以本次試驗(yàn)結(jié)果有效,技術(shù)確認(rèn)試驗(yàn)完畢,編寫并提交報(bào)告,由此判定實(shí)驗(yàn)室具備使用該方法的技術(shù)能力和條件,報(bào)備發(fā)證單位申請(qǐng)?jiān)擁?xiàng)資質(zhì),并獲得該方法的批準(zhǔn)。