连续流动分析仪测定地表水中挥发酚的方法研究

摘要：本文首先对酚类物质的危害性进行了分析，据此提出应用连续流动分析仪测定地表水中挥发酚的现实意义与应用背景;其后，通过实验分析的方式，研究了连续流动分析仪测定地表水中挥发酚的可行方法，并从稳定性、合规性、重复性、准确性等角度入手，对连续流动分析仪在地表水质监测中的应用价值进行了评价。

关键词：连续流动分析仪;准确度;酚类物质

Abstract：In this paper， firstly，the harmfulness of phenols was analyzed， and then the practical significance and application background of continuous flow analyzer for the determination of volatile phenols in surface water were proposed.Then，through experimental analysis， the feasible method for determination of volatile phenols in surface water by continuous flow analyzer was studied， and the stability，compliance，repeatability，accuracy and other aspects were discussed， The application value of continuous flow analyzer in surface water quality monitoring was evaluated.

Key words：Continuous flow analyzer;Accuracy;Phenols

近年来，我国经济取得了飞跃式发展，促使人民群众的生活质量与收入水平不断提升。但与此同时，工业废水、生活废水的排放量持续增多，严重破坏了大自然的水环境质量。在此背景下，做好地表水的成分监测，对改善生态环境、保护水资源具有重要意义。

1 连续流动分析仪测定地表水中挥发酚的应用背景

地表水中的挥发酚及其化合物主要来自工业废水，其具有较高毒性，会引发多种危害问题。若挥发酚随饮用水进入人体，将会对人的皮肤、黏膜产生强烈的腐蚀作用，并能引发疹疱、贫血、恶心、头昏、呕吐等多种症状。同时，若长期饮用含有超标酚类物质的水，还会增大人体患癌的概率。基于此，美国环保署将多种酚类物质纳入“环境优先控制黑名單”当中，我国环保部门也对苯酚、4-二氯酚等物质提出了污染优先控制的要求。在此背景下，对地表水中挥发酚的含量进行稳定、准确的数据监测，无论是对保护自然生态环境，还是对保护人体健康，都具有极重要的现实意义[1]。

2 连续流动分析仪测定地表水中挥发酚的可行方法

2.1 实验原理

首先，在连续流动分析仪的使用运行中，设备的蠕动泵机构会对样本、试剂形成一定的推力作用，进而使样本、试剂传输到分析模块处。其后，样本、试剂会分析模块的密闭管路中按特定工艺要求进行混合，并发生消解、蒸馏等实验反应，从而实现显色。最后，再将显色处理后的试样送入流动监测池处进行光度监测，即可测出实验人员所需的成分含量值。基于这一设备工作原理，若酚类物质存在于pH值10.0±0.2的环境当中，经过加热蒸馏、冷却缓冲等处理环节后，可与铁氰化钾、4-氨基安替比林发生反应，进而生成橙红色的安替比林染料。将染料投放到波长为505nm的可见光监测环境下，即可通过计算机处理完成试样中挥发酚含量的分析。

2.2 实验准备

（1）取无酚水300mL，加入浓磷酸50mL，静待酸性混合溶液冷却后，再加水至500mL。（2）实验应用的无酚水应长期保存在玻璃并当中，并避免与乳胶棒、橡胶塞等橡胶类物品发生接触。（3）称取4-氨基安替比林0.065g，溶入80mL的无酚水当中。其后，再注入浓度为10mg/L的酚标准液0.1ml，定容至100ml。（4）称取溶解性的氯化钾、铁氰化钾以及硼酸各0.2g，置于80ml的无酚水中进行充分溶解。其后，再适量注入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，将混合溶液的pH值调整至10.3。最后，再将溶液定容至100ml。（5）采用干燥移液管量取浓度为500mg/L的环保部标准样品研究所酚标准液10ml，置于500ml容器中并用无酚水定容至刻度处，此时溶液的浓度应为10mg/L。（6）对Skalar San++连续流动分析仪的运行参数进行设定，进样时间为70s，冲洗时间为120s，空气时间为1s，系统稳定时间为30min，滤光器作用波长为505nm，水浴锅加热温度为155℃;（7）地表水样本尽量做到及时取用，避免长期放置。若存在特殊情况，可应用磷酸将样品pH值调整至小于4，保存在4℃左右的避光环境当中，并在24h之内进行实验监测。

2.3 实验步骤

取7个容量为100ml的容量瓶，各注入50ml无酚水。其后，再分别加入不同量的浓度为10mg/L的酚标准液，具体为0ml、0.10ml、0.20ml、0.40ml、0.80ml、1.20ml以及2.00ml。最后，再用无酚水定容至容量瓶的100ml刻度处，进而制备成浓度分别为10.0μg/L、20.0μg/L、40.0μg/L、80.0μg/L、120.0μg/L、200.0μg/L的含酚溶液样本。

完成不同溶液样本的制备后，按照“自动进样—蠕动泵推动—模块分析—光度监测—计算机处理”的步骤应用连续流动分析仪，得出计算机分析结果后进行实验数据的对比分析。在设备应用过程中，因严格执行操作手册的规范要求，做好设备管路的密封连接，调控好水浴锅加热器的默认温度，并保证各项监测参数、流程时间的准确性。

2.4 实验讨论

（1）实验结果显示，无酚水试样的相对峰高为-287，其他6种浓度由低到高的含酚溶液样本的相对峰高分别为2034、4340、8789、18056、26864以及45019。在挥发酚含量由0～200μg/L浓度的区间内，被测溶液表现出了持续提升的峰高数值，即说明其线性关系良好。基于r=0.9999这一相关系数标准值，得出该组数据的校准曲线方程为。其后，为了进一步验证连续流动分析仪的应用效果，分3个月进行了7次相同实验条件的地表水挥发酚监测活动，测得7种浓度试样校准曲线的斜率分别为226.1、241.3、226.3、227.5、247.0、226.3以及214.7，各斜率的标准差均值为4.7%。由此可见，应用连续流动分析仪进行地表水中挥发酚含量的监测，具备较好的工艺稳定性[2]。

（2）基于我国《环境监测技术导则》（HJ168-2010）中附录A的规定方法，对挥发酚浓度为10.0μg/L的溶液样本进行7次监测，连续流动分析儀测定的数据结果分别为9.82μg/L、10.0μg/L、9.67μg/L、10.3μg/L、10.5μg/L、9.38μg/L以及10.2μg/L，标准偏差值为0.39μg/L。其后，根据《环境监测技术导则》中的检出限计算公式3得出具体的检出限数值为1.2μg/L。该检出限符合技术导则中的规定要求，说明应用连续流动分析仪测定地表水中挥发酚含量具备合规性与可行性。

（3）选取浓度分别为66.4±4.6μg/L与119±8μg/L的挥发酚标准样品进行连续流动分析仪监测，重复次数为6次。前一种标准样品的实测结果分别为69.1μg/L、69.6μg/L、64.9μg/L、65.6μg/L、68.3μg/L以及62.3μg/L，均值为66.6μg/L，标准偏差为2.8μg/L，变异系数为4.3%;后一种标准样品的实测结果分别为112μg/L、113μg/L、120μg/L、113μg/L、112μg/L以及116μg/L，均值为114μg/L，标准偏差为3.1μg/L，变异系数为2.7%。由此可见，在两组数据当中，连续流动分析仪的重复测定结果始终处于66.4±4.6μg/L与119±8μg/L两个区间内，说明连续流动分析仪不仅具备良好的应用稳定性与监测精确性，还可满足重复使用、平行监测的实验要求，在地表水质监测中可表现出高度的应用价值。

3 结语

总而言之，将连续流动分析仪应用到地表水挥发酚含量的测定当中，不仅可获得高精度、稳定化的数据结果，还能实现持续性、重复性的试样监测，具有较高的工艺实用价值。但需要注意的是，在实践当中还需做到相关设备参数的严格把控，以避免基线发生较大波动，对数据结果产生影响。

参考文献

[1]顾华，单晓锋，崔君.应用连续流动分析法测定高盐地下水中的挥发酚[J].岩矿测试，2019，38（05）：518-523.

[2]魏秀，张晓军.连续流动化学分析仪同时检测饮用水中挥发酚、氰化物[J].化学工程师，2019，33（07）：32-35.

[3]魏丽娜，马笑君.地表水水质自动监测系统建设及运行管理中若干问题的探讨[J].环境与发展，2014，26（08）：138-142.

[4]刘燕德，万常斓，孙旭东.X射线荧光光谱技术在重金属检测中的应用[J].激光与红外，2011，41（6）：605-611.

收稿日期：2020-06-10

作者简介：杨蕾（1985-），女，汉族，本科学历，工程师，研究方向为环境监测。