浅论影响水质挥发酚测定的干扰因子及去除方法

刘 军

（甘肃省天水生态环境监测中心，甘肃 天水 741000）

0 引言

在水质监测中，各种污染物的监测是十分重要的内容。挥发酚是一种对人体危害很大的物质，是水质监测重要污染物类型[1]。因此，人们格外重视水、土壤中酚类化合物的测定。在对水质中挥发酚的含量进行测定的时候，所应用的方法一般根据含量采用4-氨基安替比林萃取分光光度法或直接分光光度法，土壤和底泥中需要先提取再蒸馏。在不同的检测过程中，可能会受到一定因素的影响，导致最终的测定结果出现偏差。对于相关的干扰因子，还需要予以总结，并找出针对性的去除方法，以提高测定质量。

1 水质挥发酚

酚类为原生质毒，属高毒物质[2]。土壤和沉积物中的酚类物质主要来源于石油化工行业、煤气炼制、造纸等行业排放废水流经的土壤及废水排放渠道下面的沉积物中。酚类化合物是芳香烃类化合物的羟基衍生物，水中酚类化合物按其能否随水蒸气一起蒸出挥发分为挥发酚和不挥发酚[3]。酚类化合物是一种芳香烃类化合物的羟基衍生物，它们是自然界中广泛存在的一类有机化合物。在芳香烃类化合物中，羟基的存在使得它们具有特殊的化学性质和香气。而酚类化合物中的一部分，能够随水蒸气一起挥发，因此称之为挥发酚。挥发酚是芳香烃类化合物的一种特殊形式，它们在水环境中具有较高的挥发性，因此，能够迅速地从水中蒸发出来。这些化合物一旦进入人体，会对人体健康产生较大的危害。因此，挥发酚是水环境监测中一项十分重要的监测污染物。相比之下，不挥发酚则是在水中稳定存在的酚类化合物，它们在水中的存在形式较为稳定，不易挥发。虽然这些化合物对人体健康的危害较小，但它们仍然是一种重要的水质指标，能够反映出水体的污染程度和水质状况。总的来说，酚类化合物是水环境中一种重要的污染物，它们对人体健康的影响不容忽视。通过监测水中酚类化合物的含量，可以更好地了解水体的污染状况，并采取相应的措施来保护水资源和生态环境。

2 水质挥发酚的测定

2.1 常见测定方法

在水质挥发酚检测过程中，可以应用的检测方法或者仪器有很多。例如，近年来挥发酚测定仪因为具有操作方便，重量轻巧等特点，在检测实践中得到较多的应用。该仪器精度高、稳定性好，精度准测量快[4]。水质挥发酚的检测在环境保护中具有重要意义，因为它们是评价水体质量的重要指标之一。常用的检测方法包括流动注射-4-氨基安替比林分光光度法，4-氨基安替比林分光光度直接法和溴化容量法。流动注射-4-氨基安替比林分光光度法是一种自动化分析技术，具有较高的分析速度和精度。检测中需要将样品注入流动注射分析仪中，与显色剂和吸附剂混合，通过显色反应生成特定的化学物质，通过分光光度计测定特定波长的吸光度，最后根据标准曲线计算挥发酚的浓度。4-氨基安替比林分光光度直接法是一种简单快捷的方法，适用于现场快速检测。主要步骤包括：加入显色剂和吸附剂到样品中，在特定条件下进行显色反应，通过分光光度计测定特定波长的吸光度，根据吸光度值与标准曲线进行比对，得出挥发酚的浓度。溴化容量法是一种更为精确和准确的检测方法，适用于高浓度挥发酚的测定。其主要步骤包括：加入溴化氢和催化剂，在特定条件下进行溴化反应，之后通过容量法计算挥发酚的浓度。不同方法各有优缺点，应根据实际情况选择适合的方法进行检测。流动注射分析具有较高的分析速度和精度，适用于实验室分析；4-氨基安替比林分光光度直接法简单快捷，适用于现场快速检测；溴化容量法则更为精确和准确，适用于高浓度挥发酚的测定。在进行水质挥发酚检测时，应考虑实际情况和需求，选择最适合的方法进行检测。此外，在进行检测时还需注意操作规范和质量控制，确保检测结果的准确性和可靠性[5]。常见水质挥发酚测定方法测定范围与检出限见表1。

表1 常见水质挥发酚测定方法

2.2 测定过程中干扰因子及其去除方法

在对水质挥发酚应用不同方法进行测定的过程，存在诸多干扰因素。受到相关干扰因子的影响，最终的测定结果也会受到一定的干扰，影响测定结果的准确性与客观性。为此，针对不同的干扰因子，还需要予以针对性地去除与控制，以确保测量质量。具体来看，相关的干扰因子主要包括水样保存不当、苯胺类物质影响、检测浓度超出上限、油类物质干扰，以及水样中还原性物质干扰和硫化物影响等[6]。不同干扰因子对测定过程以及测定结果所产生的影响和干扰各不相同，在予以去除的时候，也应结合干扰因子特点，进行针对性的干预。

2.2.1 挥发酚水样采集与预蒸馏

对水质挥发酚的测定，需要先采集水样。而水样的采集必须要具有代表性，要求不能有枯枝、树叶等漂浮物。采集水样标本至少500 mL，并贮存于玻璃器皿中，切忌不能使用带橡胶与塑料的容器。待采集好样本后冷藏5～10 ℃环境中，并在24 h 内进行挥发酚测定。在测定前需要对水样进行预蒸馏，该方法是挥发酚化验过程中一个重要步骤，可直接影响检测结果。水样中挥发酚经过蒸馏后，可去除色度、沉淀物的干扰，也会去除其他干扰物质对结果产生的影响。在预蒸馏时可遇到暴沸现象，这时需要采取有效的方法处理，否则最终影响检测结果。比如，在蒸馏前增加一定量的磷酸，并加入玻璃珠两三颗于蒸馏瓶中，同时控制蒸馏时间，小火微沸状态即可。或在蒸馏后加入甲基橙一滴于蒸馏残液中，若不显示红色，则需重新取样，并加入适量磷酸蒸馏。

2.2.2 水样的保存不当因子及去除方法

在进行水质测定的时候，所采集的待测水样中含有大量的氧气以及各种微生物。而水样中所含有的挥发酚稳定性较低，水样中的其他物质容易对其产生影响，被氧化分解，进而对最终的挥发酚测定结果产生一定的不良影响。对于所采集到的待测水样进行妥善保存，将其存放在玻璃瓶中。同时，向待测水样中添加适量的硫酸铜（CuSO4）等固化剂，以防止水样中挥发酚被氧化分解。对于所采集的水样，应当尽快进行检查。如果在采集之后的4 h之内无法进行检测，则需要对水样进行必要的酸化处理。处理过程中应用的物质大多为磷酸。另外，需要将待测水样冷藏保存，以达到降低水样中挥发酚氧化分解的目的。

2.2.3 苯胺类物质干扰因子及去除方法

在所采集的待测水样中，往往会存在大量的苯胺类化学物质，在对水样中的挥发酚进行测定的时候，如果用4-氨基安替比林分光光度法实施检测，则水样中的苯胺类化学物质会与4-氨基安替比林发生反应，出现显色情况[7]。这一情况下，最终的测定结果容易出现偏差。在用4-氨基安替比林分光光度法进行挥发酚检测时，可将水样进行蒸馏处理，以减少水样中苯胺类物质对检测结果的影响。蒸馏过程中需要将水样体系的pH控制在0.5以内，使得水样中的苯胺物质可以有效地分离出来。

2.2.4 油类物质干扰因子及去除方法

在实践中，所采集的待测水样中往往会存在一定的油类物质。在对所采集水样进行挥发酚含量测定的时候，这些油类物质的存在会影响到水样中部分污染物的沸点，导致这些污染物沸点的下降。于是，在挥发酚含量测定过程中，对于测定蒸馏等缓解，会受到一定的影响，进而导致水样中挥发酚含量测定结果出现偏差。针对水样中存在的油类物质，可以使用适量氢氧化钠（NaOH）对水样的pH进行调节，通过碱化处理，将水样的pH 值调整为12。之后对水样进行萃取，萃取剂选用四氯化碳，萃取次数3 次。完成水样碱化处理与萃取处理后，将水样转移到圆底烧瓶中，并放置于水浴锅进行加热。通过加热，对水样中残存的四氯化碳予以清除。最后，对水样进行酸化处理，处理过程中使用的试剂为磷酸，通过处理，将水样的pH调整为4。

2.2.5 检测浓度超出上限干扰因子及去除方法

在应用不同方法对待测水样中的挥发酚含量进行测定的时候，对其具体含量有着一定的需求，不同测定方法存在一定的检测上限和下限。但是，在一些情况下，需要检验的水体受到污染，导致所收集的检测水样中存在大量的污染物，其中所含有的挥发酚含量也呈现出相对较高的状态[8]。在对水样进行采集后，对于其中的挥发酚含量，没有检测出其具体含量已经超出检测上限的情况，在测定过程中，萃取环节之后，通过分析吸光度值，才发现水样中的挥发酚浓度已超出测定的上限，这一情况下，测定结果是不准确的。对于浓度高于标准测定上限的样品，可适当稀释后进行测定。如果水样中酚浓度超过检测上限，且在上限10 倍以内，可以使用三氯甲烷适当稀释萃取液。同时，还需要对空白萃取液予以稀释处理。检测待测萃取液的吸光度值，如果检测结果达到测量标准，则对相应的吸光度值进行检测，并对检测结果进行分析。如果水样中酚浓度过高，超过检测上限10 倍，则需要重新取样进行蒸馏萃取。

2.2.6 水样中还原性物质干扰因子及去除方法

在进行检测的过程中，待测水样中往往含有一定的还原性物质。这些物质包含了无机还原性物质和有机还原性物质2 种类型，其中甲醛是较为常见的有机还原性物质。这些还原性物质的存在，对于挥发酚的检测有很大程度的干扰。将待测水样置于分液漏斗之中，向其中加入一定量的硫酸，并添加有机溶剂实施萃取。萃取剂选用三溴甲烷，萃取次数3次，第一次萃取添加40 mL三溴甲烷，第二次萃取添加20 mL三溴甲烷，第三次萃取添加20 mL三溴甲烷。按照上述方式完成3 次萃取，对体系中的有机相进行合并，将其收集后置于另一个分液漏斗中。应用10% NaOH 溶液对有机相实施二次萃取，将其中含有的酚转移到NaOH水溶液中。萃取次数3 次，每次萃取的萃取剂用量分别为3 mL、2 mL、2 mL。完成上述全部萃取操作之后，对萃取液进行合并，置于圆底烧瓶中，通过水浴锅进行加热，对体系中残留的萃取剂予以彻底清除。

2.2.7 硫化物干扰因子及去除方法

待测水样中硫化物的存在，会对挥发酚的检测结果造成影响。在检测之前，首先需要应用乙酸铅试纸对水样实施检测，如果水样中不含有硫化物，试纸不变色。如果含有硫化物，试纸会变成黑色。如果经检测确认待测水样中含有硫化物，则首先需要对水样实施酸化处理，这一过程中应用的物质为磷酸。酸化处理之后，需要向水样中添加一定量的硫酸铜溶液。该物质可以与水样中的硫化物发生反应，生成硫化铜沉淀物。之后，方可对水样中的挥发酚含量进行测定。如果水样中含有大量的硫化物，则需要在酸化处理之后，将水样置于良好的通风条件下实施搅拌，促使其中含有的H2S 气体快速逸出。

2.3 测定效果分析

按照上文所提出的干扰因子排除方法，在排除相关干扰因素之后，有利于提高挥发酚检测结果的准确性。在此次检验中，按照上述干扰因子去除方法，采集部分生活污水、化工厂污水、下水道污水水样进行监测，测试其中的挥发酚含量。在测量过程中，针对不同水样中存在的干扰因子进行针对性处理，进而进行挥发酚含量测定。最终的测定结果显示，不同水样中挥发酚的测定准确率均能够到达90%以上，检测效果十分理想。即表明，当排除了水质样品中苯胺类物质、还原性物质等因素的影响后，挥发酚的检测结果更加准确，证实此次研究所提出的相关干扰因子去除方法切实有效。

3 总结

综上所述，水中挥发酚测定的方法较多，水质检测中，对其中挥发酚含量进行检测的时候，容易受到一定干扰因素的影响，导致最终结果不够真实、准确。通过本次分析研究发现，相关的干扰因子主要包括水样保存不当、苯胺类物质影响、检测浓度超出上限、油类物质干扰等。在日常监测中应根据水质样品中挥发酚的浓度选择适宜的方法，针对不同干扰因子的特点，还需要予以针对性的处理，以有效去除干扰因子的影响，提高挥发酚的检测结果准确性。