地表饮用水源地水体中挥发性卤代烃分析方法研究

1科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald研究报告2011NO.21ScienceandTechnologyInnovationHerald科技创新导报挥发性有机污染物是水体中一种重要的有机污染物,有两种来源:(1)人为来源;(2)天然来源。而氯化水中氯仿、三氯乙烯二溴一氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等挥发性卤代烃(VolatileHalohydrocarbons,VHCs)是我国自来水中常见或出现频率较高的污染物。病理学分析表明,这些物质几乎全部由致癌作用,对人体的危害及其严重[1]。用气相色谱法分析测定水体中挥发性有机物一般需要进行样品前处理。前处理方法很多,如直接进样法、顶空技术、吹扫-捕集技术、液-液萃取、膜技术、固相萃取、固相微萃取等,这些方法大多数适用于水体中挥发性卤代烃的富集。美国科学家1974年首次提出了PAT法,并将其与GC联用测定了水体中的VHCs。电子捕获检测器(ECD)对含卤素的化合物有较高的灵敏度和选择性,对分析卤代烃是比较合适的。总之,准备建立一种PAT-GC-ECD联用测定水体中挥发性卤代烃的分析方法,并测定自来水和几种地表水中挥发性卤代烃的种类及含量,将实验结果进行对比。将自来水自然放置以及加热,记录相隔一段时间后其中卤代烃含量的变化,给出残余率与放置时间及加热时间之间的关系[2]。依据国家环境保护总局标准样品研究所规定,在实验中,所需要的卤代烃混合标准样品的成分包括氯仿(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);实验所用甲醇为色谱纯。首先,通过大量的实验,在具备一定的色谱条件下,吹扫一捕集的最佳条件如下:样品温度:25℃;载气:高纯(99.99%);载气流速:40ml/min。吹扫时间:11min;热解吸时间:1min;解吸温度:180℃。烘烤温度:180℃;烘烤时间:10min。在气相色谱分析中,选择HP-5(30mX0.32mmI.D.X1pmFilm)弹性石英毛细管柱[3]。其次,本实验将纯净水煮沸30min后冷却所得纯水作为空白样品,进行全程空白试验,无色谱峰干扰。(标准溶液的配制:将卤代烃混合标准样品及二澳一氯甲烷标准样品于20℃环境温度下平衡30min,用微量进样器取250PL卤代烃混合标准样品及10PL二嗅一氯甲烷标准样品,注入一预先装有甲醇的50mL容量瓶中,用甲醇稀释至刻度摇匀,配制成储备液。)然后用移液管分别吸取储备液1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL、15.0mL至5个250mL容量瓶中,用纯水稀释至刻度摇匀,配制成标准系列,标记为1#、2#、3#、4#、5#,待用。样品的测定,采集环境水样,用注射器取待测水样5.0ml注入样品管中,以40ml/min流速的高纯吹扫11min,吹扫出来的卤代烃收集在己烘烤过的吸附阱中,迅速升温至180℃热解吸,自吸附阱中解吸出来的卤代烃,用高纯反吹,经六通阀切换导入气相色谱,经HP-5弹性石英毛细管柱分离后,用ECD进行测定。最后,样品的定性以组分的保留时间作为定性依据,实验所得6种卤代烃标准物质的色谱图和保留时间。样品的定量以峰面积外标多点校正法进行定量分析。标准曲线的制作分别取所配制的标准溶液5.0mL进样,得到各标准浓度的色谱图,将各组分的峰面积与质量浓度进行线性回归,得到的标准曲线回归方程及相关系数。另外环境水样的测定,首先取定量的自来水,其次取定量的原水(漯河市的沙河、澧河),进行测定。从结果可看出,用做漯河市自来水原水的澧河水中只检测到氯仿和四氯化碳,且含量极低。因此可以断定自来水中高含量的氯仿、三氯乙烯和二溴一氯甲烷主要是由氯化消毒产生的。测定中还发现漯河市内的沙河中四氯化碳的含量偏高,而且含有少量的自来水和澧河水中没有检测出来的四氯乙烯,估计是这条河流受到了工业废水的污染。对自来水中挥发性卤代烃变化情况的监测,分别进行自然放置对自来水中挥发性卤代烃测定和加热对自来水中挥发性卤代烃的测定。从结果看,不论是自然放置还是加热,随着时间的延续,自来水中CHCl3、C2HCl3、CHBr2Cl的总体趋势都是下降的。自然放置由于持续的时间较长,至最后一次测定时,三种挥发性卤代烃的残余率己不足10%。而加热虽然持续时间较短,但在沸腾4min后,对三种挥发性卤代烃的去除效率也已超过80%,估计剧烈加热效果会更好,所以饮用煮沸的自来水对人体健康是有利的。该文讲述了一种定量测定水体中挥发性卤代烃(VHCs)的方法,该法精密度高,准确度好,卤代烃的加标回收率在85%～120%之间。运用该方法分析自来水及2种环境水样,结果发现自来水中的氯仿含量高出原水很多,而且出现了原水中没有检测到的三氯乙烯和二溴