地表飲用水源地水體中揮發性鹵代烴分析方法研究

摘 要:本文介紹了揮發性鹵代烴(VHCs)的來源、存在及對人體的危害并建立了吹掃-捕集與氣相色譜(GC)聯用，用電子捕獲檢測器(ECD)分析VHCs的方法，在實踐中定量測定了自來水、河水中的VHCs。最后，又對比了自然放置不同時間和不同溫度對自來水中氯仿、三氯乙烯、二溴一氯甲烷等存在的影響。

關鍵詞:樣品處理分析測試

中圖分類號:V2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(c)-0001-01

揮發性有機污染物是水體中一種重要的有機污染物，有兩種來源:(1)人為來源; (2)天然來源。而氯化水中氯仿、三氯乙烯二溴一氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳等揮發性鹵代烴(Volatile Halohydrocarbons，VHCs)是我國自來水中常見或出現頻率較高的污染物。病理學分析表明，這些物質幾乎全部由致癌作用，對人體的危害及其嚴重[1]。

用氣相色譜法分析測定水體中揮發性有機物一般需要進行樣品前處理。前處理方法很多，如直接進樣法、頂空技術、吹掃-捕集技術、液-液萃取、膜技術、固相萃取、固相微萃取等，這些方法大多數適用于水體中揮發性鹵代烴的富集。

美國科學家1974年首次提出了PAT法，并將其與GC聯用測定了水體中的VHCs。電子捕獲檢測器(ECD)對含鹵素的化合物有較高的靈敏度和選擇性，對分析鹵代烴是比較合適的。總之，準備建立一種PAT-GC-ECD聯用測定水體中揮發性鹵代烴的分析方法，并測定自來水和幾種地表水中揮發性鹵代烴的種類及含量，將實驗結果進行對比。將自來水自然放置以及加熱，記錄相隔一段時間后其中鹵代烴含量的變化，給出殘余率與放置時間及加熱時間之間的關系[2]。

依據國家環境保護總局標準樣品研究所規定，在實驗中，所需要的鹵代烴混合標準樣品的成分包括氯仿(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);實驗所用甲醇為色譜純。

首先，通過大量的實驗，在具備一定的色譜條件下，吹掃一捕集的最佳條件如下:樣品溫度:25℃;載氣:高純(99.99%);載氣流速:40ml/min。吹掃時間:11min;熱解吸時間:1min;解吸溫度:180℃。烘烤溫度: 180℃;烘烤時間:10min。

在氣相色譜分析中，選擇HP-5(30mX0.32mmI.D.X1pmFilm)彈性石英毛細管柱[3]。

其次，本實驗將純凈水煮沸30min后冷卻所得純水作為空白樣品，進行全程空白試驗，無色譜峰干擾。(標準溶液的配制:將鹵代烴混合標準樣品及二澳一氯甲烷標準樣品于20℃環境溫度下平衡30min，用微量進樣器取250PL鹵代烴混合標準樣品及10PL二嗅一氯甲烷標準樣品，注入一預先裝有甲醇的50mL容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度搖勻，配制成儲備液。)然后用移液管分別吸取儲備液1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL、15.0mL至5個250mL容量瓶中，用純水稀釋至刻度搖勻，配制成標準系列，標記為1#、2#、3#、4#、5#，待用。

樣品的測定，采集環境水樣，用注射器取待測水樣5.0ml注入樣品管中，以40ml/min流速的高純吹掃11min，吹掃出來的鹵代烴收集在己烘烤過的吸附阱中，迅速升溫至180℃熱解吸，自吸附阱中解吸出來的鹵代烴，用高純反吹，經六通閥切換導入氣相色譜，經HP-5彈性石英毛細管柱分離后，用ECD進行測定。

最后，樣品的定性以組分的保留時間作為定性依據，實驗所得6種鹵代烴標準物質的色譜圖和保留時間。樣品的定量以峰面積外標多點校正法進行定量分析。標準曲線的制作分別取所配制的標準溶液5.0mL進樣，得到各標準濃度的色譜圖，將各組分的峰面積與質量濃度進行線性回歸，得到的標準曲線回歸方程及相關系數。

另外環境水樣的測定，首先取定量的自來水，其次取定量的原水(漯河市的沙河、澧河)，進行測定。從結果可看出，用做漯河市自來水原水的澧河水中只檢測到氯仿和四氯化碳，且含量極低。因此可以斷定自來水中高含量的氯仿、三氯乙烯和二溴一氯甲烷主要是由氯化消毒產生的。測定中還發現漯河市內的沙河中四氯化碳的含量偏高，而且含有少量的自來水和澧河水中沒有檢測出來的四氯乙烯，估計是這條河流受到了工業廢水的污染。

對自來水中揮發性鹵代烴變化情況的監測，分別進行自然放置對自來水中揮發性鹵代烴測定和加熱對自來水中揮發性鹵代烴的測定。從結果看，不論是自然放置還是加熱，隨著時間的延續，自來水中CHCl3、C2HCl3、CHBr2Cl的總體趨勢都是下降的。自然放置由于持續的時間較長，至最后一次測定時，三種揮發性鹵代烴的殘余率己不足10%。而加熱雖然持續時間較短，但在沸騰4min后，對三種揮發性鹵代烴的去除效率也已超過80%，估計劇烈加熱效果會更好，所以飲用煮沸的自來水對人體健康是有利的。

該文講述了一種定量測定水體中揮發性鹵代烴(VHCs)的方法，該法精密度高，準確度好，鹵代烴的加標回收率在85%～120%之間。運用該方法分析自來水及2種環境水樣，結果發現自來水中的氯仿含量高出原水很多，而且出現了原水中沒有檢測到的三氯乙烯和二溴一氯甲烷，說明它們主要是氯化消毒產生的;對漯河市內沙河水的分析表明這種水體中含有自來水、澧河水中沒有檢測到的四氯乙烯，而且四氯化碳含量相對較高，說明這條河流受到了工業廢水的污染。實驗中也監測了自然放置和加熱對自來水中揮發性鹵代烴的影響，結果發現隨著放置時間和加熱時間的延續，自來水中的三種鹵代烴CHCl3、C2HCl3、CHBr2Cl的含量都是呈下降趨勢的，為飲用開水對身體好提供了定量證據。

本實驗所建立的分析水體中揮發性鹵代烴的方法適合于多種水環境中鹵代烴的分析，如自來水、河水、湖水、水庫水、廢水等，為分析工作者提供了一種簡便快捷的測定水體中揮發性有機物的方法。

參考文獻

[1]朱惠剛，水體有機污染物對人體影響評價.

[2]李寧，劉杰民等，吹掃捕集·氣相色譜聯用技術在揮發性有機化合物測定中的應用.

[3]張萃民，吹掃·捕集/氣相色譜法測定水中揮發性鹵代烴.