劉俊芳,張 忠
(忻州市水務(wù)(集團(tuán))有限責(zé)任公司,山西忻州 034000)
天然水中一般不含氰化物[1]。氰化物屬于一種劇毒物質(zhì),主要來自冶煉、電鍍、選礦、有機化工等工廠排放的廢水中[2-3]。生活飲用水中氰化物分為無機氰化物和有機氰化物兩類,其中無機氰化物又被分為簡單氰化物和絡(luò)合氰化物[4]兩種。長時間飲用已經(jīng)被氰化物污染的生活飲用水,可能會誘發(fā)頭昏、惡心、瘙癢、出疹、嘔吐以及貧血等癥狀[5],其對人和動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和視網(wǎng)膜神經(jīng)都有很強的危害性,具有非常強的致畸性[6],嚴(yán)重時會引發(fā)缺氧窒息,可致人死亡[7-13]。新執(zhí)行的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2022)[14]中氰化物作為常規(guī)檢測指標(biāo),另一些相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對氰化物的檢測也相當(dāng)重視[15-16]。在《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 無機非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2006)[17]中僅收錄了異煙酸-巴比妥酸分光光度法和異煙酸-吡唑酮分光光度法兩種方法來測定水中氰化物,但以上兩種方法的水樣前處理不僅操作煩瑣,還對分析人員的身體健康危害較大。在《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 第5部分:無機非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2023)[18]中引入了流動注射法,具有分析效率高、毒性小等優(yōu)點,能夠有效解決使用分光光度法時存在的問題[19]。本研究根據(jù)《檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評價 檢驗檢測機構(gòu)通用要求》(RB/T 214—2017)[20]規(guī)定,對標(biāo)準(zhǔn)方法《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 第5部分:無機非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2023)(7.3)進(jìn)行方法驗證,以便順利開展本單位的分析檢測工作。
1.1.1 材料
水中氰成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(批號:221113,濃度為50.0 mg·L-1),中國計量科學(xué)研究院;磷酸二氫鉀(批號:20210702),天津市北辰方正試劑廠;氫氧化鈉(批號:20220420),天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;巴比妥酸(批號:H2125108),上海阿拉丁化學(xué)試劑有限公司;異煙酸(批號:20210506),天津傲然精細(xì)化工研究所;乙酸鋅(批號:20190715),天津市凱通化學(xué)試劑有限公司;酒石酸(批號:20200408),天津市天力化學(xué)試劑有限公司;氯胺T(批號:K2017007),上海阿拉丁化學(xué)試劑有限公司。
1.1.2 儀器
FIA6000+全自動流動注射分析儀,北京吉天儀器有限公司;移液器(梅特勒-托利多,SL-1MLPL+,SL-10MLPL+);電子天平MP3002,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。
1.2.1 試劑配制
(1)磷酸二氫鉀緩沖溶液配制。稱取97.0 g磷酸二氫鉀,用純水溶解并定容至1 000 mL??杀4嬉恢?,使用前脫氣20 min。
(2)載流和氫氧化鈉吸收液配制。稱取1.0 g NaOH溶于純水中,并稀釋至1 000 mL,密閉保存于塑料試劑瓶中,當(dāng)天配制,使用前脫氣20 min。
(3)異煙酸-巴比妥酸顯色劑配制。稱取12.0 g NaOH充分溶解,然后先加入13.6 g巴比妥酸待其溶解后,再加入13.6 g異煙酸溶解,純水定容到1 000 mL。可保存一周,使用前脫氣20 min。
(4)乙酸鋅蒸餾試劑配制。在1 000 mL容量瓶中,加入800 mL水,加入3.3 g乙酸鋅,待完全溶解后,加入13.21 g酒石酸,直至完全溶解,加氫氧化鈉3.5 g,調(diào)節(jié)pH值為3.8。儲存在玻璃瓶中,于4 ℃冰箱中可穩(wěn)定一周,不需要脫氣。
(5)氯胺T配制。稱取2.0 g氯胺T到1 L純水中。當(dāng)天配制,使用前脫氣20 min。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)系列的配制
(1)氰化物(以CN-計)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液[ρ(CN-)=0.50 mg·L-1]配制。取1 mL 50 mg·L-1氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中,用氫氧化鈉溶液(1 g·L-1)定容至刻度。
(2)標(biāo)準(zhǔn)系列的制備。取7個100 mL容量瓶,分別加入0 mL、0.40 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL和10.00 mL的氰化物標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,用氫氧化鈉溶液(1 g·L-1)定容至刻度。配制得標(biāo)準(zhǔn)系列中氰化物的含量分別為0 mg·L-1、0.002 mg·L-1、0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.020 mg·L-1、0.030 mg·L-1和0.050 mg·L-1(以CN-計)。以系列點質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對應(yīng)測得峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.3 儀器進(jìn)樣程序
進(jìn)樣針清洗時間10 s;到閥時間180 s;注射時間100 s;進(jìn)樣時間140 s;清洗時間50 s;樣品周期200 s;出峰時間30 s;峰寬50 s。
按照儀器操作步驟進(jìn)行測定,測得曲線方程為C=12.67A-0.156,相關(guān)系數(shù)r為0.999 7,滿足所驗證方法《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 第3部分:水質(zhì)分析質(zhì)量控制》(GB/T 5750.3—2023)(6.6.2)中r≥0.99的要求。
由于空白樣品中未檢測到氰化物,因此依據(jù)相關(guān)規(guī)定配制2.0 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)樣品并進(jìn)行7次平行測定[21-23],計算得出方法檢出限為0.47 μg·L-1,定量下限為1.88 μg·L-1。檢出限低于所驗證方法《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 第5部分:無機非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2023)(7.3)中氰化物最低檢測濃度2.0 μg·L-1的1/4倍濃度值,即0.50 μg·L-1。
由表1可知,在空白樣品中未檢測到氰化物,故采用低中高3個濃度分別加標(biāo)后測定7次,測得低、中、高濃度的回收率分別為99%~101%、97%~101%和98%~101%,測定結(jié)果滿足所驗證方法GB/T 5750.5—2023(7.3)要求的加標(biāo)回收率(96.9%~101%);精密度(以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表示)分別為0.80%、1.35%和0.96%,均滿足所驗證方法GB/T 5750.5—2023(7.3)要求的實驗室間測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(0.79%~3.80%)。
表1 精密度和準(zhǔn)確度測定結(jié)果表
使用FIA6000+全自動流動注射分析儀對標(biāo)準(zhǔn)方法《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法 第5部分:無機非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2023)(7.3)進(jìn)行了方法驗證,得出的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好且符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,檢出限低于方法檢出限、準(zhǔn)確度、精密度等指標(biāo)均在方法要求的范圍內(nèi),滿足所選方法技術(shù)指標(biāo)要求,表明本單位已具備應(yīng)用該流動注射分析法分析檢測生活飲用水中氰化物的能力。相比異煙酸-巴比妥酸分光光度法而言,流動注射分析法可縮短樣品前處理時間,提高工作效率,更適合本單位的日常工作。