氣相色譜法測(cè)定水環(huán)境中甲苯及硝基苯類化合物含量

譚　芳，袁中秋，吳克昊，鄭　琦

（江漢大學(xué)　光電化學(xué)材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北　武漢　430056）

氣相色譜法測(cè)定水環(huán)境中甲苯及硝基苯類化合物含量

譚芳，袁中秋，吳克昊，鄭琦*

（江漢大學(xué)光電化學(xué)材料與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北武漢430056）

采用正己烷萃取，氣相色譜法測(cè)定水中甲苯、硝基苯、鄰硝基甲苯、間硝基甲苯、對(duì)硝基甲苯。方法在6.25～100 μg/L范圍內(nèi)線性良好，檢出限為0.2～0.25 μg/L。標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定的RSD≤10.0%，加標(biāo)回收率分別為80%～114%。方法簡便快速，可用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。

甲苯；硝基苯類化合物；氣相色譜；水環(huán)境

甲苯是有機(jī)合成的主要原料，具有揮發(fā)性，廣泛分布在環(huán)境中。硝基苯類化合物是硝基芳香族化合物的總稱，是染料合成、油漆、涂料、塑料、炸藥、醫(yī)藥及農(nóng)藥制造等的中間體，屬高毒污染物。水中存在的硝基苯類物質(zhì)能夠影響水體的自凈能力［1］。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》［2］規(guī)定甲苯最高限值為0.721 mg/L，硝基苯最高限值為0.017 mg/L，鄰硝基甲苯、間硝基甲苯和對(duì)硝基甲苯的最高限值均為0.000 3 mg/L。因此，加強(qiáng)水環(huán)境中甲苯和硝基苯類化合物的監(jiān)測(cè)非常重要。當(dāng)前，水環(huán)境中硝基苯類化合物的檢測(cè)方法有分光光度法［3］、氣相色譜法［4-6］、氣相色譜-質(zhì)譜法［7-9］等等，但同時(shí)對(duì)水環(huán)境中甲苯及硝基苯類化合物的檢測(cè)方法尚未建立。筆者采用氣相色譜法測(cè)定水環(huán)境中甲苯及硝基苯類化合物，簡便實(shí)用，專屬性好，準(zhǔn)確度高。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

Clarus500氣相色譜儀，F(xiàn)ID檢測(cè)器，PE公司；DB-1色譜柱（30m×0.32mm×0.25μm）。

1 000 μg/mL甲苯、硝基苯、鄰硝基甲苯、間硝基甲苯、對(duì)硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液（溶劑為甲醇），購自中國計(jì)量科學(xué)研究院；實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為優(yōu)級(jí)純。

1.2色譜條件

色譜柱初溫60℃（保持3 min）以20℃/min升至200℃（保持1 min）；汽化室溫度230℃；檢測(cè)器溫度250℃；載氣流量2 mL/min；分流比15∶1，進(jìn)樣量為0.5 μL。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

取25 mL經(jīng)過濾除雜處理后的水樣，搖勻，用正己烷5 mL對(duì)水樣分次進(jìn)行萃取（第一次3 mL，第二次2 mL），振搖萃取5 min，靜置5 min，棄去水相，收集萃取液，離心脫水，吸取上層有機(jī)溶劑0.5 μL，進(jìn)樣分析。

2　結(jié)果與討論

2.1標(biāo)準(zhǔn)色譜峰

甲苯、硝基苯、鄰硝基甲苯、間硝基甲苯、對(duì)硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液氣相色譜圖見圖1。

圖1　標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合液色譜峰Fig.1　Chromatographic peak of standard material intermixture

2.2萃取條件的優(yōu)化

2.2.1萃取劑的選擇選用二氯甲烷、醋酸乙酯、正己烷等幾種極性不同的有機(jī)溶劑作為萃取劑，發(fā)現(xiàn)采用醋酸乙酯作萃取劑，萃取溶液分層不明顯，而二氯甲烷與正己烷萃取效果比較好，考慮到二氯甲烷毒性較大，對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員傷害較大，因此選擇正己烷作為本實(shí)驗(yàn)的萃取劑。

2.2.2萃取方法的選擇萃取方法一般分為液液萃取和固相萃取兩種，固相萃取所需時(shí)間較長，消耗試劑較多，因此本實(shí)驗(yàn)采用液液萃取方式。用5mL萃取劑正己烷分2次（第一次3 mL，第二次2 mL）對(duì)25 mL加入標(biāo)準(zhǔn)混合液的實(shí)際水樣用分液漏斗進(jìn)行萃取，結(jié)果表明回收率達(dá)到80%～114%，準(zhǔn)確度良好。

2.3線性實(shí)驗(yàn)與方法檢出限

用正己烷將1 000 μg/mL的甲苯、硝基苯、鄰硝基甲苯、間硝基甲苯、對(duì)硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成6.25、12.5、25、50、100 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)系列，在1.2中所述色譜條件下進(jìn)行測(cè)定，以濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)檢測(cè)出的峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋，檢出限以噪音信號(hào)的3倍計(jì)?；貧w方程，相關(guān)系數(shù)及檢出限結(jié)果見表1。

2.4精密度與回收率實(shí)驗(yàn)

取實(shí)際水樣25 mL，在水樣中分別加入甲苯、硝基苯、鄰硝基甲苯、間硝基甲苯、對(duì)硝基甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液，使得水樣中標(biāo)樣濃度均為6.25 μg/L，按照本方法分析條件進(jìn)樣分析，平行測(cè)定6次，測(cè)定結(jié)果見表2。

表1　線性與檢出限實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.1　Experiment results of linearity and determination limits

表2　精密度與回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.2　Experiment results of precision and recovery rates

2.5樣品分析

按上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)飲用水、地表水、某公司提供的工業(yè)廢水進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表3。

表3　樣品測(cè)定結(jié)果Tab.3　Results of sample determination/（μg·L-1）

3　結(jié)語

實(shí)驗(yàn)采用正己烷分次萃取，使用氣相色譜法測(cè)定水環(huán)境中甲苯及硝基苯類化合物的含量。該方法溶劑毒性較小，精密度好，RSD小于10%，檢出限低，回收率在80%～114%之間，各組分線性關(guān)系良好，萃取操作效率高且簡便，能夠測(cè)定工業(yè)廢水、地表水、自來水中甲苯及硝基苯類化合物的含量，符合檢測(cè)要求。

（References）

［1］國家環(huán)境保護(hù)局有毒化學(xué)品管理辦公室，化工部北京化工研究院環(huán)境保護(hù)研究所.化學(xué)品毒性、法規(guī)、環(huán)境數(shù)據(jù)手冊(cè)［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1992：389-399.

［2］國家環(huán)境保護(hù)總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB 3838—2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003.

［3］中華人民共和國建設(shè)部.CJ/T 51—2004還原-偶氮分光光度法測(cè)定城市污水中硝基苯類化合物［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［4］張歡燕，吳詩劍，劉鳴，等.GC-ECD測(cè)定地表水中的硝基苯類和氯苯類化合物［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，36（6）：84-88.

［5］汪玲.水環(huán)境中硝基苯類有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)分析技術(shù)［J］.化學(xué)工程與裝備，2015（5）：191-192.

［6］何立志，羅娟，羅蓉.毛細(xì)管柱-氣相色譜法測(cè)定水樣中硝基苯類化合物殘留量［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2010，46（12）：1438-1440，1446.

［7］任衍燕，華勃.固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定地表水中硝基苯類化合物［J］.中國給水排水，2012，28（24）：56-57.

［8］任朝興，向統(tǒng)領(lǐng)，楊家歡.固相萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定海水中9種硝基苯類化合物［J］.海洋環(huán)境科學(xué)，2012（5）：743-745.

［9］王玉江，黃傳峰.氣相色譜/質(zhì)譜法測(cè)定空氣中的硝基苯［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2011，24（5）：1092-1093.

（責(zé)任編輯：葉冰）

Determination of Toluene and Nitrobenzene Compounds in Water Environment with GC

TAN Fang，YUAN Zhongqiu，WU Kehao，ZHENG Qi*
（Key Laboratory of Optoelectronic Chemical Materials and Devices，Ministry of Education，School of Chemistry and Environmental Engineering，Jianghan University，Wuhan 430056，Hubei，China）

A gas-chromatography method for determination of toluene，nitrobenzene，o-nitrotoluene，m-nitrotoluene，p-nitrotoluene in water was established and the extraction was n-hexane.The linearity was excellent in the scope of 6.25-100 μg/L.The method determination limits were 0.2-0.25 μg/L. The relative standard deviations（RSD）were less than 10%.The spiked recovery rates came to be 80%-114%。The method was simple and fast，it was suitable for the determination of samples.

toluene；nitrobenzene compounds；GC；water environment

O657.71

：A

：1673-0143（2015）06-0530-03

10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2015.06.009

2015-08-28

武漢市教育局科技項(xiàng)目（CXY201402）

譚芳（1973—），女，實(shí)驗(yàn)師，碩士，研究方向：儀器分析。

*通訊作者：鄭琦（1962—），女，教授，博士，研究方向：食品、藥品分析化學(xué)。E-mail:zq_1101@sina.com