程 權(quán)
(合肥供水集團(tuán)有限公司水質(zhì)檢測中心,安徽合肥 230011)
揮發(fā)酸檢測方法有分光光度法、氣相色譜法、溴化容量法、紫外光譜法、薄層色譜法、液相色譜法等。這些方法操作步驟繁瑣,分析速度較慢。連續(xù)流動法是基于目前國際通用的標(biāo)準(zhǔn)方法一4-氨基安替比林光度法,又結(jié)合了連續(xù)流動分析的優(yōu)勢、具有準(zhǔn)確度和精密度高,批量分析速度快,操作簡單,試樣和試劑用量少,不使用氯仿,對實驗人員毒害小,不易對環(huán)境造成二次污染等優(yōu)點,成為分析測定揮發(fā)酚的理想選擇[1]。特別是CJ/T 141-2018《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》的發(fā)布實施,大大推動了連續(xù)流動法的應(yīng)用。
我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)和建設(shè)部城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T206-2005)設(shè)立揮發(fā)酚指標(biāo)限值為0.002mg/L,地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)中揮發(fā)酚:Ⅰ類、Ⅱ類限值為0.002mg/L;Ⅲ限值為0.005mg/L。揮發(fā)酚在城鎮(zhèn)供水中是感官性狀指標(biāo),多有異臭,特別是苯酚等,會引起飲用者的反感。氯酚類(水加氯消毒時的副產(chǎn)物)具有可厭氣體(氯酚臭氣),氯酚一般都有很低的感官閾值[2]。根據(jù)氯酚類化合物的嗅覺閾值,多數(shù)國家的飲用水中揮發(fā)酚類的限值訂為0.001mg/L[3]。
揮發(fā)酚連續(xù)流動法最低檢測質(zhì)量濃度為0.002mg/L,使用長光程流通池檢測器可以降低方法的最低檢測質(zhì)量濃度。本文依據(jù)CJ/T 141-2018《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》,采用長光程-連續(xù)流動法檢測城鎮(zhèn)供水樣品中揮發(fā)酚,對方法的測定下限(最低檢測質(zhì)量濃度)、精密度、回收率等進(jìn)行了驗證,并考察了最低檢測質(zhì)量濃度點的定量測定可靠性和加標(biāo)濃度為0.002mg/L 的水源水、出廠水、管網(wǎng)水、二次供水等樣品加標(biāo)回收率。
荷蘭Skalar SAN++連續(xù)流動分析儀揮發(fā)酚分析模塊; SA1100 自動取樣器;Skalar 長光程(100cm)流通池。
高純氮氣,純度99.999%;新鮮制配的超純水,脫氣;試劑A:磷酸溶液(1+9);試劑B:稱取0.13g 4-氨基安替比林(GR)溶解于純水中,加入0.2mL 10mg/L 揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液,再加入1mL Brij35,定容至200mL,脫氣。此溶液低溫避光可保存一周;試劑C:依次稱取0.4g 鐵氰化鉀,0.6g 硼酸,1.0g 氯化鉀溶解于200mL 純水中,用氫氧化鉀調(diào)溶液pH 至10.3,脫氣。此溶液低溫避光可保存一周。
進(jìn)樣時間:80s,沖洗時間:100s,進(jìn)樣量為2mL,蒸餾溫度為155℃,載氣流速19.2L/h,波長505nm。
打開氮氣閥,調(diào)整減壓閥使流量在70~80單位,連接泵管,進(jìn)樣管路和試劑管路均進(jìn)純水,打開取樣器和蠕動泵,檢查整個系統(tǒng)管路密封性、液體流動的順暢性和氣泡的均勻性。正常后開加熱器升溫穩(wěn)定到155℃,待基線穩(wěn)定后,管路進(jìn)試劑,待基線再次穩(wěn)定后進(jìn)行測定。
配制質(zhì)量濃度分別為0mg/L、0.002mg/L、
0.005mg/L、0.010mg/L、0.050mg/L、0.100mg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,從低到高取適量分別置于樣品杯中,以信號值(峰高)為縱坐標(biāo),對應(yīng)的揮發(fā)酚濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:y=3.38095x-0.00037,線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999,滿足實驗要求。標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。
圖1 標(biāo)注曲線
測定含10.0μg/L 和90.0μg/L 揮發(fā)酚的純水加標(biāo)樣品7 次,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.4%和0.39%。結(jié)果見表1。
表1 精密度測定結(jié)果
測定城鎮(zhèn)供水水源水(地表水)、出廠水、管網(wǎng)水和二次供水加標(biāo)樣品,測定結(jié)果見表2。當(dāng)揮發(fā)酚加標(biāo)濃度為2.0μg/L、10.0μg/L 和90.0μg/L 時,回收率分別為90.5%~107.5%、100.4%~109.1%和100.4%~106.2%。
表2 回收率測定結(jié)果
測定濃度為1.0μg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)樣7 次,測定結(jié)果見表3。按照美國EPA SW-846 規(guī)定計算方法檢出限和測定下限(最低檢測質(zhì)量濃度),檢出限為0.18μg/L,最低檢測質(zhì)量濃度為0.72μg/L。
表3 最低檢測質(zhì)量濃度測定結(jié)果
配制質(zhì)量濃度為0.72μg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液,測定7 次,測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.8%,符合美國EPA SW-846 規(guī)定測定下限(最低檢測質(zhì)量濃度)測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差約為10%[5]的要求;相對誤差為11.1%。測定結(jié)果見圖2。
圖2 質(zhì)量濃度為0.72μg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液7 次測定結(jié)果
長光程-連續(xù)流動法測定城鎮(zhèn)供水中揮發(fā)酚,該方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999,含10.0μg/L 和90.0μg/L 揮發(fā)酚的純水加標(biāo)樣品7 次測定,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.4%和0.39%,城鎮(zhèn)供水樣品加標(biāo)回收率在90.5%~109.1%,檢出限為0.18μg/L,最低檢測質(zhì)量濃度為0.72μg/L。長光程的應(yīng)用,大大降低了最低檢測質(zhì)量濃度。而且長光程-連續(xù)流動法具有批量分析速度快,操作簡單,試樣和試劑用量少,不使用氯仿,試劑毒害小,不易對環(huán)境造成二次污染等優(yōu)點,是測定城鎮(zhèn)供水樣品中揮發(fā)酚的理想選擇。