氣相色譜法測(cè)定污水中的酚類化合物

黎樺標(biāo)

（肇慶市鼎湖區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 廣東肇慶 526070）

引言

酚類化合物是一種毒性很強(qiáng)的有機(jī)污染物，主要產(chǎn)生于石化、印染、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。工廠中含有酚的工業(yè)廢水若不經(jīng)處理排放，會(huì)使地表水受到嚴(yán)重污染，進(jìn)而危害人體健康。酚類化合物可通過(guò)消化道、呼吸道和皮膚侵入人體，與細(xì)胞原生質(zhì)中的蛋白結(jié)合，使細(xì)胞失去活性，嚴(yán)重的會(huì)引起脊髓刺激，導(dǎo)致全身中毒。因此我國(guó)已經(jīng)把苯酚、間甲酚、問(wèn)氯酚、2，4，6一三氯酚、五氯酚及對(duì)硝基酚列入中國(guó)水環(huán)境優(yōu)先控制污染“黑名單”。水中酚類化合物的測(cè)定方法有多種，高效液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法都是經(jīng)常使用的方法，本文從樣品的采集、預(yù)處理、測(cè)試方法方面詳細(xì)闡述了氣相色譜法測(cè)量污水中酚類化合物的具體操作流程。

1 樣品的采集

水樣采集的準(zhǔn)確與否關(guān)乎著污染物分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此水樣采集應(yīng)該在具有代表性的時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行，并按水樣采集相關(guān)規(guī)定操作，這樣才能準(zhǔn)確反映污染物的實(shí)際污染情況。在測(cè)量酚類化合物污染的廢水時(shí)，要注意在采集水樣樣品時(shí)，不能用水樣預(yù)洗采樣瓶，樣品采集后，要用硫酸溶液將水樣調(diào)節(jié)至pH≤2。水樣充滿樣品瓶后，要加蓋密封，在4℃下密封保存，如果不是立即測(cè)定，要在7d內(nèi)萃取，萃取液在4℃下避光保存，并在20d內(nèi)完成分析測(cè)試。

2 樣品的預(yù)處理

在測(cè)量污水中酚類化合物的時(shí)候，要進(jìn)行樣品預(yù)處理，通常的預(yù)處理方法有液液萃取法和固相萃取法。

液液萃取法：液-液萃取是指兩個(gè)完全不互溶或部分互溶的液相接觸后，一個(gè)液相中的溶質(zhì)經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)作用另一個(gè)液相，或在兩相中重新分配的過(guò)程。在大部分情況下，一種液相是水溶劑，另一種液相是有機(jī)溶劑。在酚類檢測(cè)過(guò)程中，液液萃取法主要步驟可以如下：將氯化鈉加入到水樣中，輕輕振搖使其溶解。然后利用二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶液振搖萃取，待靜置后有機(jī)相和水相充分分離，收集有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉除水，更換溶劑溶于丙酮溶劑中。

固相萃取法：固相萃取法主要是利用填充在固相萃取柱中的吸附劑來(lái)富集目標(biāo)化合物，從而使其與雜質(zhì)分離。目前固相萃取柱填料廣泛，有HLB柱，Strata-X柱、硅膠整體柱C18柱等[1]。固相萃取柱的具體使用過(guò)程如下：用二氯甲烷淋洗固相萃取小柱，將小柱抽干。再分別用甲醇和鹽酸溶液淋洗小柱，保持小柱柱頭浸潤(rùn)。水樣以20ml/min的流速通過(guò)小柱富集后，用氮?dú)獯祾?、干燥萃取小柱，再用二氯甲?乙酸乙酯混合液洗脫小柱，洗脫液收集于接收管中，濃縮并更換丙酮溶劑。有研究曾用HLB柱固相萃取法分離油田水中的短鏈有機(jī)酸和酚類化合物。主要方法為將水樣過(guò)中速濾紙并用二氯甲烷抽提后，用甲醇活化HLB柱，用高純水沖洗，然后讓濾液通過(guò)HLB柱，然后再用高純水沖洗，富集后真空冷凍干燥[2]。近些年來(lái)，隨著固相萃取技術(shù)的發(fā)展，一種更加高效、快捷、適用于復(fù)雜體系中痕量目標(biāo)化合物的固相微萃取技術(shù)也逐步發(fā)展起來(lái)，該技術(shù)不需使用有機(jī)溶劑來(lái)處理樣品，較為環(huán)保。

3 樣品的測(cè)定

氣相色譜法測(cè)定酚類化合物的含量，主要是在pH＜2的酸性條件下，將預(yù)處理完成的酚類化合物采用氣象色譜毛細(xì)管色譜柱分離，用氫火焰檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，以色譜保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量。不同型號(hào)的氣相色譜儀最佳工作條件不同，使用前應(yīng)該按相關(guān)規(guī)定和說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，以下氣相色譜條件可以作為參考，程序升溫：50℃保持5min，以6℃/min的速度升至150℃，以20℃/min的速度升至280℃，以30℃/min的速度升至300℃，保持2min；進(jìn)樣口溫度：250℃；FID檢測(cè)器溫度：300℃；載氣流速：1.5mL/min；氫氣流量：40.0 mL/min；空氣流量 450.0 mL/min；尾吹氣流量：30.0 mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣1.0min后吹掃，吹掃氣流量30.0mL/min；進(jìn)樣量：1.0uL[3]。部分酚類化合物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖如圖1所示[3]。

由于水樣中可能有其他有機(jī)物干擾測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此也可以通過(guò)質(zhì)譜進(jìn)一步確認(rèn)。目前氣相色譜聯(lián)合質(zhì)譜法測(cè)量水中的酚類化合物也比較常見(jiàn)，這種方法靈敏度和分離效率更高，分離速度快。解光武等[4]用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定了某河流不同河段采集的兩個(gè)水樣樣品中酚類化合物含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各化合物的加標(biāo)回收在92%～110%之間，相對(duì)比較穩(wěn)定[4]。朱銘洪[5]用氣相色譜質(zhì)譜法測(cè)量了水中的18中酚類化合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法的回收范圍、RSD值及最低檢出濃度均能滿足需求，可用于水中痕量酚類化合物的分析。

圖1 部分酚類化合物的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

結(jié)語(yǔ)

用氣相色譜法測(cè)量水中的酚類化合物過(guò)程簡(jiǎn)單，既可以定性測(cè)量，又可以定量測(cè)量，在實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用廣泛。近些年來(lái)隨著檢測(cè)要求的不斷提高，各種檢測(cè)方法也在不斷發(fā)展，為了滿足特定需求，氣相色譜法也經(jīng)常與液相色譜法、質(zhì)譜法、離子色譜法聯(lián)用。在以后的檢測(cè)過(guò)程中，樣品的前處理環(huán)節(jié)和復(fù)雜樣品中痕量酚類化合物的分析仍具有一定的發(fā)展空間。