浅析气相色谱法测定废水中苯系物

郑司伟

（深圳市福田区环境保护监测站，广东 深圳 518000）

随着经济的迅速发展，工业等产业得到了较大程度的发展，在创造经济效益的同时也带来了环境危害。其中，苯系物是空气中最重要的污染物之一。水中挥发性苯系物(BTEX)主要来源于工业废水,通常包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯和苯乙烯八种化合物。是染料、塑料、纤维、药物和农药的重要原料、中间体和有机溶剂，广泛应用于化工、医药、农药、制革等行业，因此，在环境中广泛存在。苯系物对环境污染特别是对水体的污染已成为最突出的问题之一，越来越引起国内外的广泛关注。

1.甲苯测定意义

甲苯是苯系物的一种，苯系物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。1989年中国水环境优先控制污染物中包括6种苯系物，美国1977年公布的水中129种优先控制污染物中苯系物有3种。自然环境中本不存在苯系物，自然界中发现的苯系物均源于人类活动，主要是通过工业活动所产生的废水和废气进入水环境和大气环境造成的。苯系物的工业污染源主要是石油、化工、炼焦生产的废水。苯系物作为重要的溶剂和生产原料有着广泛的应用，在油漆、农药、医药、有机化工等行业的废水中含有较高含量的苯系物。为了在发展经济的同时保护我们的生活环境，国标均对苯系物的排放浓度限值作出了规定。苯系物的测定对于管理部门了解区域河流污染情况、饮用水质量以及保障区域人们用水安全、调整区域宏观政策等具有十分重要的意义。

2.实验部分

2.1 仪器及样品采集

仪器：GC2010气相色谱仪.FID检测器和ZebronZB-50(30m×0.32ID×0.51xmdf)毛细管柱；WWK-1型无音无油空压机；SGN-300高纯氮发生器、SGH-300高纯氢发生器；微量注射器；试剂：苯、对二甲苯、苯乙烯、正己烷标样实验用水为超纯水。

2.2 气相色谱分析

汽化室温度：220℃；柱箱温度：60℃；检测器温度：250℃；载气为高纯氮气，流量220 mg／min；氢气流量 60 mg/min；空气流量：进样量为1μL。

(1)定性试验

取苯、苯乙烯、对二甲苯、正己烷的纯试剂在柱温60℃，检测器温度250℃，汽化室温度220℃，N2流速220mL/min,H2流速60mL/min，进样量均为1μL，测定各组分保留时间。测得各组分出峰的顺序为：正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯。结果见表1。

(2)色谱图

用正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯标准溶液，在仪器条件下进行试验，确定每种物质的保留时间。然后用正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯标准溶液配制成混合标准工作溶液，在同样条件下进行试验，得到混合物的气相色谱图，如图1所示。

表1 各组分的保留时间

图1 正己烷、苯、对二甲苯、苯乙烯的气相色谱谱图

3.结果与讨论

3.1 运用恒温方法与程序升温方法分析样品

运用恒温方法与程序升温方法分别对样品进行测定，采用恒温时，柱箱温度恒温60℃，气化室温度220℃，检测器温度250℃，测定结果见图2。采用程序升温时，初始温度60℃，以5℃/min升温至100℃，保持5min，气化室温度220℃，检测器温度250℃。测定结果见图。

图2 采用恒温测定样品的谱图

通过图2和图3的对比可知：使用程序升温时对二甲苯、苯乙烯的出峰速度比采用恒温时要快，并且峰形好，几种物质的分离效果也好。这是因为对于各组分沸程相差很小、性质接近的样品，采用恒温方法，色谱峰容易相互重叠，紧挤在一起，测量、定量误差较大。采用程序升温方法，即柱温按预定的加热速度，随时间呈线性或非线性增加，则能够使混合物组分在最佳柱温下流出色谱柱，能够较好的测定组分含量，并且得到满意的峰形见图3。

图3 采用程序升温测定样品的谱图

采用恒温分析时，柱温高，使他们的分配系数K值变小，相差不大，出峰速度快，几种物质的保留时间接近，导致色谱峰分离不开。因此，试验中选用程序升温的方法。

3.2 分流与不分流对样品测定的影响

对样品分别选择“不分流”和“分流”两种进样模式进行检测分析。结果表明，在其它条件相同时，“分流”进样模式能够将几种苯系物很好地分离，在分流比为20∶1时，得到尖锐、对称、分离完全的色谱峰，并有较高的响应值见图3；而采用“不分流”模式时，则有部分目标峰出现峰形拉宽、拖尾现象响应值也较低。这是由于当处于“分流”进样模式时，进样口始终能提供一个较大的流量，以保证在进样的瞬间，被解析样品能在尽可能短的时间内被吹进分离柱，从而得到尖锐、对称的色谱流出峰；“分流”进样模式能使被解析样品在气化室内均匀膨胀，并全部进入到色谱柱中，从而得到较高的响应值，提高了方法的灵敏度。因此，采用“分流”进样模式能够得到较为理想的色谱流出。

表2 苯系物的回收率和精密度测定(n=6)

3.3 精密度及回收率

4种物质6次平行测定值的相对标准偏差在3.45%～4.23%之间，加标回收率在95.2%～97%之间，精密度及准确度均符合要求。

4 结论

综上所述，采用顶空气相色谱法测定制污水中的甲苯含量。该方法测定苯系物，重复性好，精密度高。相对标准偏差在3.45%～4.23%之间，加标回收率在95.2%～97%之间。

[1]任德英，陶文斌.顶空取样气相色谱法测定废水中苯系物[J].中氮肥,2003.05.

[2]赵炳南，弓爱君，白庆华.固相微萃取——气相色谱法测定污水中的苯系物 [J].计量技术,2007.11.