地表飲用水源地水體中揮發(fā)性鹵代烴分析方法研究

摘 要:本文介紹了揮發(fā)性鹵代烴(VHCs)的來(lái)源、存在及對(duì)人體的危害并建立了吹掃-捕集與氣相色譜(GC)聯(lián)用，用電子捕獲檢測(cè)器(ECD)分析VHCs的方法，在實(shí)踐中定量測(cè)定了自來(lái)水、河水中的VHCs。最后，又對(duì)比了自然放置不同時(shí)間和不同溫度對(duì)自來(lái)水中氯仿、三氯乙烯、二溴一氯甲烷等存在的影響。

關(guān)鍵詞:樣品處理分析測(cè)試

中圖分類號(hào):V2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)07(c)-0001-01

揮發(fā)性有機(jī)污染物是水體中一種重要的有機(jī)污染物，有兩種來(lái)源:(1)人為來(lái)源; (2)天然來(lái)源。而氯化水中氯仿、三氯乙烯二溴一氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等揮發(fā)性鹵代烴(Volatile Halohydrocarbons，VHCs)是我國(guó)自來(lái)水中常見(jiàn)或出現(xiàn)頻率較高的污染物。病理學(xué)分析表明，這些物質(zhì)幾乎全部由致癌作用，對(duì)人體的危害及其嚴(yán)重[1]。

用氣相色譜法分析測(cè)定水體中揮發(fā)性有機(jī)物一般需要進(jìn)行樣品前處理。前處理方法很多，如直接進(jìn)樣法、頂空技術(shù)、吹掃-捕集技術(shù)、液-液萃取、膜技術(shù)、固相萃取、固相微萃取等，這些方法大多數(shù)適用于水體中揮發(fā)性鹵代烴的富集。

美國(guó)科學(xué)家1974年首次提出了PAT法，并將其與GC聯(lián)用測(cè)定了水體中的VHCs。電子捕獲檢測(cè)器(ECD)對(duì)含鹵素的化合物有較高的靈敏度和選擇性，對(duì)分析鹵代烴是比較合適的。總之，準(zhǔn)備建立一種PAT-GC-ECD聯(lián)用測(cè)定水體中揮發(fā)性鹵代烴的分析方法，并測(cè)定自來(lái)水和幾種地表水中揮發(fā)性鹵代烴的種類及含量，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。將自來(lái)水自然放置以及加熱，記錄相隔一段時(shí)間后其中鹵代烴含量的變化，給出殘余率與放置時(shí)間及加熱時(shí)間之間的關(guān)系[2]。

依據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所規(guī)定，在實(shí)驗(yàn)中，所需要的鹵代烴混合標(biāo)準(zhǔn)樣品的成分包括氯仿(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)、三氯乙烯(C2HCl3)、四氯乙烯(C2HCl4)、溴仿(CHBr3)、二溴一氯甲烷(CHBr2Cl);實(shí)驗(yàn)所用甲醇為色譜純。

首先，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，在具備一定的色譜條件下，吹掃一捕集的最佳條件如下:樣品溫度:25℃;載氣:高純(99.99%);載氣流速:40ml/min。吹掃時(shí)間:11min;熱解吸時(shí)間:1min;解吸溫度:180℃。烘烤溫度: 180℃;烘烤時(shí)間:10min。

在氣相色譜分析中，選擇HP-5(30mX0.32mmI.D.X1pmFilm)彈性石英毛細(xì)管柱[3]。

其次，本實(shí)驗(yàn)將純凈水煮沸30min后冷卻所得純水作為空白樣品，進(jìn)行全程空白試驗(yàn)，無(wú)色譜峰干擾。(標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:將鹵代烴混合標(biāo)準(zhǔn)樣品及二澳一氯甲烷標(biāo)準(zhǔn)樣品于20℃環(huán)境溫度下平衡30min，用微量進(jìn)樣器取250PL鹵代烴混合標(biāo)準(zhǔn)樣品及10PL二嗅一氯甲烷標(biāo)準(zhǔn)樣品，注入一預(yù)先裝有甲醇的50mL容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度搖勻，配制成儲(chǔ)備液。)然后用移液管分別吸取儲(chǔ)備液1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL、15.0mL至5個(gè)250mL容量瓶中，用純水稀釋至刻度搖勻，配制成標(biāo)準(zhǔn)系列，標(biāo)記為1#、2#、3#、4#、5#，待用。

樣品的測(cè)定，采集環(huán)境水樣，用注射器取待測(cè)水樣5.0ml注入樣品管中，以40ml/min流速的高純吹掃11min，吹掃出來(lái)的鹵代烴收集在己烘烤過(guò)的吸附阱中，迅速升溫至180℃熱解吸，自吸附阱中解吸出來(lái)的鹵代烴，用高純反吹，經(jīng)六通閥切換導(dǎo)入氣相色譜，經(jīng)HP-5彈性石英毛細(xì)管柱分離后，用ECD進(jìn)行測(cè)定。

最后，樣品的定性以組分的保留時(shí)間作為定性依據(jù)，實(shí)驗(yàn)所得6種鹵代烴標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的色譜圖和保留時(shí)間。樣品的定量以峰面積外標(biāo)多點(diǎn)校正法進(jìn)行定量分析。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作分別取所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液5.0mL進(jìn)樣，得到各標(biāo)準(zhǔn)濃度的色譜圖，將各組分的峰面積與質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù)。

另外環(huán)境水樣的測(cè)定，首先取定量的自來(lái)水，其次取定量的原水(漯河市的沙河、澧河)，進(jìn)行測(cè)定。從結(jié)果可看出，用做漯河市自來(lái)水原水的澧河水中只檢測(cè)到氯仿和四氯化碳，且含量極低。因此可以斷定自來(lái)水中高含量的氯仿、三氯乙烯和二溴一氯甲烷主要是由氯化消毒產(chǎn)生的。測(cè)定中還發(fā)現(xiàn)漯河市內(nèi)的沙河中四氯化碳的含量偏高，而且含有少量的自來(lái)水和澧河水中沒(méi)有檢測(cè)出來(lái)的四氯乙烯，估計(jì)是這條河流受到了工業(yè)廢水的污染。

對(duì)自來(lái)水中揮發(fā)性鹵代烴變化情況的監(jiān)測(cè)，分別進(jìn)行自然放置對(duì)自來(lái)水中揮發(fā)性鹵代烴測(cè)定和加熱對(duì)自來(lái)水中揮發(fā)性鹵代烴的測(cè)定。從結(jié)果看，不論是自然放置還是加熱，隨著時(shí)間的延續(xù)，自來(lái)水中CHCl3、C2HCl3、CHBr2Cl的總體趨勢(shì)都是下降的。自然放置由于持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，至最后一次測(cè)定時(shí)，三種揮發(fā)性鹵代烴的殘余率己不足10%。而加熱雖然持續(xù)時(shí)間較短，但在沸騰4min后，對(duì)三種揮發(fā)性鹵代烴的去除效率也已超過(guò)80%，估計(jì)劇烈加熱效果會(huì)更好，所以飲用煮沸的自來(lái)水對(duì)人體健康是有利的。

該文講述了一種定量測(cè)定水體中揮發(fā)性鹵代烴(VHCs)的方法，該法精密度高，準(zhǔn)確度好，鹵代烴的加標(biāo)回收率在85%～120%之間。運(yùn)用該方法分析自來(lái)水及2種環(huán)境水樣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自來(lái)水中的氯仿含量高出原水很多，而且出現(xiàn)了原水中沒(méi)有檢測(cè)到的三氯乙烯和二溴一氯甲烷，說(shuō)明它們主要是氯化消毒產(chǎn)生的;對(duì)漯河市內(nèi)沙河水的分析表明這種水體中含有自來(lái)水、澧河水中沒(méi)有檢測(cè)到的四氯乙烯，而且四氯化碳含量相對(duì)較高，說(shuō)明這條河流受到了工業(yè)廢水的污染。實(shí)驗(yàn)中也監(jiān)測(cè)了自然放置和加熱對(duì)自來(lái)水中揮發(fā)性鹵代烴的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著放置時(shí)間和加熱時(shí)間的延續(xù)，自來(lái)水中的三種鹵代烴CHCl3、C2HCl3、CHBr2Cl的含量都是呈下降趨勢(shì)的，為飲用開(kāi)水對(duì)身體好提供了定量證據(jù)。

本實(shí)驗(yàn)所建立的分析水體中揮發(fā)性鹵代烴的方法適合于多種水環(huán)境中鹵代烴的分析，如自來(lái)水、河水、湖水、水庫(kù)水、廢水等，為分析工作者提供了一種簡(jiǎn)便快捷的測(cè)定水體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]朱惠剛，水體有機(jī)污染物對(duì)人體影響評(píng)價(jià).

[2]李寧，劉杰民等，吹掃捕集·氣相色譜聯(lián)用技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)化合物測(cè)定中的應(yīng)用.

[3]張萃民，吹掃·捕集/氣相色譜法測(cè)定水中揮發(fā)性鹵代烴.