MobiChemTM便攜式化學(xué)分析儀快速測(cè)定環(huán)境水樣中的揮發(fā)酚

郭蓉等

摘要[目的] 研究環(huán)境水樣中揮發(fā)酚的快速準(zhǔn)確測(cè)定方法。[方法] 使用美國Microfluidica公司生產(chǎn)的MobiChemTM便攜式化學(xué)分析儀對(duì)環(huán)境水樣中揮發(fā)酚進(jìn)行快速測(cè)定。[結(jié)果] 測(cè)定結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)曲線呈現(xiàn)出良好的線性相關(guān)性，在環(huán)境水樣測(cè)定中，靈敏度高，耗時(shí)短，且攜帶方便。[結(jié)論] 該方法有效填補(bǔ)了突發(fā)性污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)督查工作中揮發(fā)酚項(xiàng)目快速測(cè)試的空白。

關(guān)鍵詞環(huán)境水樣；揮發(fā)酚；快速測(cè)定；MobiChemTM

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2014）36-13010-02

Abstract [Objective] The research aimed to study the fast and accurate method for the determination of volatile phenol in environmental water.[Method] MobiChemTM was used in the rapid determination of volatile phenol in environmental water. [Result] The results showed that the method turned out to be high sensitive with correlation coefficient of standard curve as 0.9995 in short time，portable and convenient meantime.[Conclusion] This study proved that this method is adequate for emergency monitoring and field analysis.

Key words Environmental water； Volatile phenol； Rapid determination； MobiChemTM

含酚廢水是導(dǎo)致水環(huán)境污染的重要來源之一，人體攝入一定量時(shí)，可能引發(fā)急性中毒，長(zhǎng)期飲用被酚污染的水，可引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[1]。揮發(fā)酚通常是指沸點(diǎn)低于230 ℃的酚類，屬高毒物質(zhì)。一般規(guī)定飲用水揮發(fā)酚濃度為0.001 mg/L，水源的水中最大容許濃度可以是0.002 mg/L，地面水最高容許濃度為0.01 mg/L[2]。由揮發(fā)酚超標(biāo)引起的水環(huán)境問題近年來時(shí)有發(fā)生，尤其是其中涉及飲用水安全的事件，往往會(huì)引發(fā)飲用水搶購等社會(huì)恐慌問題，嚴(yán)重影響人民群眾的健康與社會(huì)安定。因此快速且準(zhǔn)確地測(cè)定水中的揮發(fā)酚，及時(shí)評(píng)估其環(huán)境影響與人體健康影響具有重要的意義。

目前國內(nèi)外測(cè)定揮發(fā)酚的方法主要有熒光法、氣相色譜法、氣質(zhì)聯(lián)用分析法、液相色譜法、分光光度法和流動(dòng)注射法等。但這些方法存在操作繁瑣、試劑用量多、分析速度慢等缺點(diǎn)，不適于大批量水樣的快速檢測(cè)[3]。我國實(shí)驗(yàn)室測(cè)定揮發(fā)酚，普遍采用國標(biāo)GB/T 8538-2008以及HJ 503-2009中4-氨基安替比林分光光度法[4]，取樣后必須在24 h內(nèi)檢測(cè)完畢，該方法同樣存在操作繁瑣，耗時(shí)長(zhǎng)，試劑用量大，且儀器、試劑攜帶不便等不足，無法滿足突發(fā)性污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)督查工作的需要[5]。因而揮發(fā)酚的快速測(cè)定近年來成為環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。鐘明霞采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定水中揮發(fā)酚，結(jié)果表明能滿足大批量的環(huán)境樣品的快速分析[6]。劉俊采用小體積蒸餾對(duì)4-氨基安替比林分光光度法進(jìn)行了改進(jìn)探索，將水中揮發(fā)酚的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定與國標(biāo)法相比速度提高了1倍以上[5]。權(quán)瑞運(yùn)用比色分析的朗伯-比爾定律和真空工藝設(shè)計(jì)，研制成水中揮發(fā)酚快速測(cè)試管法，將3～5 h的測(cè)定時(shí)間縮短為10 min[7]。

1材料與方法

1.1工作原理MobiChemTM便攜式化學(xué)分析儀的工作原理主要是基于“區(qū)帶流體”（Zone Fluidics）理論，將試劑和樣品等通過多通道選擇閥按順序輸送到各處理單元，進(jìn)行樣品前處理、顯色反應(yīng)和分析檢測(cè)。在測(cè)定揮發(fā)酚的過程中，先使用雙向泵將水樣和試劑輸送到前處理單元進(jìn)行處理，再利用雙向泵順序抽取顯色反應(yīng)試劑及預(yù)處理后的水樣到儲(chǔ)存管，進(jìn)行顯色反應(yīng)，最終雙向泵將生成的顯色染料輸送到流通池進(jìn)行檢測(cè)。

1.2儀器設(shè)備使用美國Microfluidica公司生產(chǎn)的MobiChemTM便攜式化學(xué)分析儀進(jìn)行試驗(yàn)。

1.3試劑載液：無酚水。酚標(biāo)樣：使用揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品（102310）配制500 μg/L酚標(biāo)樣。試劑1：H3PO4溶液按1∶2稀釋85%濃磷酸。試劑2：1 mol/L NaOH。試劑3：0.025 mol/L NaOH。試劑4：4AAP溶液。稱取0.1 g 4AAP，溶于10 ml去離子水中。

試劑5：稱取0.62 g H3BO3和0.75 g KCl，加入10 ml 1 mol/L NaOH，用去離子水稀釋定容至50 ml，每次使用前調(diào)節(jié)pH為11.00±0.01。

試劑6：稱取0.08 g K3[Fe（CN）6]溶于10 ml緩沖溶液貯備液中。試劑7：25 ml去離子水中加入5～6滴高濃度表面活性劑。

2結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線使用環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所500 mg/L揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)樣品（102310），配制揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，并連續(xù)測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果表明，溶液在0～500 μg/L的濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，如圖1所示，線性測(cè)試結(jié)果為R=0.999 5，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.003 4+0.000 2x，詳見表1。

2.2準(zhǔn)確度和精密度試驗(yàn)

連續(xù)測(cè)定7次，根據(jù)測(cè)量結(jié)果算出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），在200 μg/L下RSD=2.998%，在400 μg/L下RSD=2.991%，詳見表2。

3結(jié)論

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室揮發(fā)酚測(cè)定方法相比，MobiChemTM便攜式化學(xué)分析儀在測(cè)定精密度和準(zhǔn)確度滿足相關(guān)要求的前提下，標(biāo)準(zhǔn)曲線呈現(xiàn)出良好的線性相關(guān)性。此外，在環(huán)境水樣測(cè)定中，可用于ppb濃度級(jí)監(jiān)測(cè)，并大大縮短了分析所需時(shí)間（1個(gè)樣品測(cè)定時(shí)間15 min），且攜帶方便，可用于突發(fā)性污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)督查工作，有效地填補(bǔ)了突發(fā)性污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)督查工作中揮發(fā)酚項(xiàng)目快速測(cè)試的空白。此外，此法試劑用量少，廢液排放少，明顯降低了人體接觸毒性及二次污染，符合有毒有害污染物測(cè)定低消耗的發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

[1]

國家環(huán)境保護(hù)局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì). 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：458.

[2] 鄭素琴.SKALAR San++型連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定水中揮發(fā)酚的方法研究[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011，17（7）：26-29.

[3] 劉紅霞，李瓊.環(huán)境介質(zhì)中揮發(fā)酚的監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2012，37（6）：132-137.

[4] 王明璐，尹繼宇. 4-氨基安替比林萃取光度法測(cè)定水中揮發(fā)酚的不確定度評(píng)定[J].環(huán)境科技，2009，22（S1）：34-35.

[5] 劉俊.水中揮發(fā)酚的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定[J].資源環(huán)境與工程，2013，27（3）：325-327.

[6] 鐘明霞.連續(xù)流動(dòng)分析儀法快速測(cè)定水中揮發(fā)酚的研究[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2007，26（S1）：89-91.

[7] 權(quán)瑞.水中揮發(fā)酚的快速測(cè)定研究[J].河南科學(xué)，2008，26（5）：546-548.