环境水中有机污染物检测方案

技：术与应用SHANXI WATER RESOURCES 山西水利技术与应用·2011年第9期 顶空气相色谱法在测定环境水样中氰化物的应用 郭瑞雪 (山西省水产品质量安全检测中心，山西 太原 030002 [摘要]准确快速地检测出环境水体中氰化物的含量具有非常重要的意义。采用氯胺T将氰化物衍生成氯化氰，用顶空气相色谱技术测定，并对色谱柱的选择及其分析条件和衍生化试剂的用量进行研究。本方法检出限低、准确度高，简便、快速，可用于水中氰化物的测定。 [关键词]顶空；气相色谱；水；氰化物 [中图分类号]S273 [文献标识码]C [文章编号]1004-7042(2011)09-0044-02 氰化物是剧毒物质，一旦发生泄漏，会严重威胁人类的生命和健康，因此准确快速地检测环境水体中氰化物具有非常重要的意义。目前测定氰化物的方法主要有分光光度法、荧光光度法、磷光法、原子吸收光谱法、色谱法、电化学法和流动注射分析法等。国标法测定水质中氰化物主要用异烟酸一吡唑啉酮分光光度法，此法操作需蒸馏，繁琐费时。现有文献中气相色谱法测定氰化物多采用填充柱分析，本实验在前人工作的基础上，以氯胺T将样品中的氰化物衍生化成氯化氰，再用毛细管色谱柱进行顶空气相色谱法(HS-GC)测定。样品不需蒸馏，操作简便快速、干扰少、实用性强，经应用于水质中氰化物含量的检测，获得了满意的结果。该方法具有自动化程度高、分析速度快、干扰小、检出限低、准确度高、精密度好、线性范围宽、样品用量小等优点。 1 实验过程 1.1 仪器与试剂 实验使用的主要仪器有：GC2010气相色谱仪、附电子捕获检测器(ECD)、顶空进样器、涡流混合器、电子分析天平、20 mL 顶空瓶。试剂为：氰化物标准溶液(上海安谱科技有限公司)、氢氧化钠、氯胺T、磷酸二氢钾均为国产分析纯试剂。氯胺T溶液称取0.1g氯胺T用超纯水定容至10mL，现用现配。 1.2 仪器条件 色谱柱：BP21，柱长25m、柱内径 0.33 mm，膜厚0.25 um，毛细管柱；柱温：40℃保持5 min， 以 20℃/min速度升至180℃时保持 2 min；进样口温度：150℃；检测器温度：260℃；氮气(N)作载气，柱流量 1.5 mL/min， 恒流，压力 5.1 psi；进样量：顶空进样；分流比：60。 顶空测定条件：炉温50℃，传输线120℃，取样针100℃，载气 12.5 psi，保温 20 min，GC 分析循环 25 min，进样0.03 min。 1.3 实验方法 对澄清透明且色度较低的水样直接进行衍生测定，浑浊水样需澄清或过滤后衍生测定。若水样中含有游离氯等氧化剂，可加入抗坏血酸除去。调节水的pH 值为6~7。准确吸取0 mL，0.006 mL， 0.012 mL，0.018 mL，0.060 mL，0.120 mg/L 的氰化物标准工作溶液以及水样分别置于 20 mL 顶空瓶中，加0.1 mL 氯胺T溶液，立即加盖密封，涡流混合，采用顶空进样，气相色谱法分析，通过保留时间定性、外标法定量。 2j讨论 2.1 色谱柱的选择 文献中多采用 GDX-102，GDX-103的填充柱来分析氰化物，本实验比较了 HP-5，BP21等常用毛细管色谱柱，发现 BP21色谱柱可以很好地分析氰化物，在本文的实验条件下，氰化物色谱图如图1所所。 图1 氰化物气相色谱图 2.2 衍生化试剂的用量 国标法和文献中测定氰化物均以氯胺Ｔ释放活性氯使氰化物衍生成氯化氰，进而用光度法或色谱法测定，但由于氯胺T易结块、分解失效，因此氯胺T要保存在干燥器中，氯胺T溶液现用现配。通过对不同体积的用量对氰化物响应的影响发现，加到0.1 mL时即可满足要求。 2.3 保温温度的选择 顶空保温温度选择了室温40℃，50℃，60℃，70℃，80℃5个温度进行试验发现，随着温度的升高，响应值一直在增大，但温度过高，水量也在逐渐增大，会对检测器有损害，因此在能满足检测限的要求下，选择尽量低的保温温度，最终选择50℃即可满足要求。 2.4 保温时间的选择 保温时间选择10 min，20 min，30 min，40 min，50 min 考察保温时间对响应值的影响，发现当顶空加热时间 20 min 后即达到平衡，故最终保温时间选择为20 min。 2.5 标准曲线 配制氰化物标准溶液浓度为：0 mg/L，0.006 mg/L，0.012 mg/L，0.018 mg/L，0.060 mg/L 和0.120 mg/L。根据面积计算线性回归方程可知：相关系数R=0.999 783 2。表明浓度在0.006~0.120 mg/L 范围内与响应值有良好的线性关系。 -+-++--+++---+---+++-- (上接第9页)加价制度，建立合理的水价形成机制。在水资源量一定的条件下，水价越低，用水量就越多，水浪费现象就越严重。反之，水价越高，用水量就越小，水的利用效率就越高。完善水价机制可以在一定程度上遏制人们的无计划用水。 3.4 调整工业布局和产业结构 实施建设项目水资源论证制度，新建、改建、扩建的建设项目都必须考虑水资源条件，严格按照以水定产业、以水调整工业布局和产业结构的原则，合理配置水资源，积极推动经济增长方式转变。同时调整原有企业的产业结构，淘汰高耗水企业。 3.5 加大科技投入，完善工程保障体系 开展提高水资源使用效率的技术革命，以高新技术为依托，建设与水资源优化配置相适应的节水硬件工程。如采用先进技术和工艺，提高循环用水次数，推进电力、化工、冶金、煤炭、焦化等行业的节水技术改造，减少供水过程中的跑、冒、滴、漏，努力实现工业废水“零排放”；围绕引黄工程建设项目，切实建立高起点、高标准、高效益、高效率的水利工程体系；因地制 2.6 精密度及回收试验 采用添加回收法，在水中添加氰化物溶液，添加量分别为 0.006 mg/L，0.030 mg/L 和 0.050 mg/L 进行回收率测定。每水平单独测定10次，回收率和精密度试验结果见表1。回收率范围为 81.3~101.2，RSD(相对标准偏差)为4.9%~6.4%。 表1 精密度及回收实验 添加浓度/(mg*L) 平均结果/(mgL^) 回收率范围/% RSD/% 0.006 0.0054 81.3~99.7 6.39 0.030 0.0283 83.4~101.2 6.42 0.050 0.0466 85.1~99.5 4.92 3 结语 本文以次氯胺T将氰化物衍生成氯化氰，采用BP21毛细管色谱柱分离，ECD(电子捕获检测量)检测的顶空气相色谱法，经用于实际测定水质中氰化物，分离效果较好，样品不需预蒸馏，操作简单、快速，检出限低，准确度高，干扰少、适用性强，与标准方法相比，差异无显著性，说明本法用于水中氰化物测定是可行的，可广泛运用于卫生检验。 ( [作者简介]郭瑞雪(1982-)，女，2006年毕业于太原理工大学计算机科学与技术专业，助理工程师。 ) 宜发展规模化的农业节水工程，全面推行节水灌溉工程以提高农业用水的效率，推动农业节水的快速发展；建设喷灌、滴灌、微灌等高效节水工程，完善渠系配套设施，推进节水灌溉系统改造和集雨灌溉工程；实施塘坝蓄水、集雨雨井(窖、池)集水，提升自然降水利用率。 3.6 加大水污染治理力度 根据可持续发展的要求，从水污染治理出发，统一规划、统筹兼顾，编制水污染控制计划，推行清洁生产，根据污水性质建设多种污水处理再生利用工程，促进废水循环使用和综合利用，实现废污水资源化。 4 结语 解决河曲县水资源开发利用面临的问题，实现水资源可持续利用，必将随着全县节水型社会体制的逐步建立完善，实现水资源合理开发，进一步提高水资源承载能力，最终达到人与自然和谐共处。 ( [作者简介]金剑(1979-)，男，2002年毕业于黄河水利职业技术学院水利工程专业，助理工程师。 ) ( [收稿日期]2011-07-13；[修回日期]2011-08-22 ) 山西水利