兩種不同保存劑對水質中揮發酚測定結果的影響

向元英，曾 銳，周競達，黃麟杰，葉 智

(四川省德陽生態環境監測中心站，四川 德陽 618000)

揮發酚通常是指沸點在 230 ℃ 以下的酚類，它具有高毒性，人體攝入一定量后會出現急性中毒；魚生長在含揮發酚一定量的水環境中，可使魚肉產生異味甚至使魚中毒死亡；含高濃度酚的農田灌溉水會使農作物減產或枯死[1]。美國EPA已將許多酚類化合物列入環境優先控制污染物的黑名單[2]。因此，正確保存水質樣品中的揮發酚，確保高準確度和高精密度的分析結果顯得尤為重要。

1 方法與材料

1.1 實驗原理

水樣通過在蒸餾系統蒸餾膜的作用下，使酚與其它物質分離，分離出的酚類物質，在pH為10的環境下和鐵氰化鉀的存在條件下，與顯色劑反應生成橙黃色的染料，測定 510 nm 波長處的吸光度。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 實驗試劑

1)顯色劑：將0.64 g 4-氨基安替比林顯色劑溶于水中，定容至 1 L。

2)緩沖溶液：將 3.1 g 硼酸(H3BO3)，3.75 g 氯化鉀(KCl)和 2.0 g 鐵氰化鉀[KFe(CN)3]溶于 900 mL 純水中，加入 40 g/L 氫氧化鈉(NaOH)溶液 47 mL，使溶液的pH為10.3，定容至 1 L。

3)蒸餾試劑(30%磷酸)：將 300 mL 磷酸(H3PO4)稀釋至 1 L。

載流：超純水。

所用試劑均為優級純或更高純度，以上試劑皆需超聲 30 min 脫氣。

1.2.2 儀器設備

全自動流動注射分析儀，揮發酚分析通道，自動進樣器，超純水機，電子分析天平。

1.3 制備樣品

1)磷酸與硫酸銅組成的保存劑(簡稱保存劑1)：稱取 1.00 g 五水合硫酸銅溶于適量超純水中，再加入 0.8 mL 濃磷酸，溶解后移至 1000 mL 容量瓶中，用水定容至標線，混均，此時加保存劑1樣品的pH約為4。

2)抗壞血酸與氫氧化鈉組成的保存劑(簡稱保存劑2)：稱取 0.15 g 抗壞血酸和 0.50 g 氫氧化鈉溶于適量超純水中，溶解后移至 1000 mL 容量瓶中，用水定容至標線，混均，此時加保存劑2樣品的pH≥12。

2 結果與討論

將《水質 揮發酚的測定4-氨基安替比林分光光度法》(HJ 503-2009)[3]中要求樣品及時加入磷酸酸化至pH約為4，并加入適量硫酸銅抑制微生物對酚類的生物氧化作用。但在《水質揮發酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》(HJ 825-2017)[4]中要求在樣品中加入抗壞血酸除去殘余氯，并用氫氧化鈉固定使樣品pH≥12。為此，在水樣中加入不同保存劑，對比加入不同保存劑后水樣中揮發酚的測定結果。

2.1 測量標準曲線

每次測定樣品前，均用新配置的標準溶液重新繪制標準曲線。標準儲備液為 100 mg/L 揮發酚(國家環境保護總局標準樣品研究所生產)。取6個盛有適量去離子水的 100 mL 容量瓶，分別加入 1 mg/L 的揮發酚標準中間使用液0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mL，加去離子水至刻度，逐級配置成0、2、5、10、20、50、100 μg/L 的標準溶液，通過流動注射儀測得已知濃度與峰面積的關系見表1，標準曲線見圖1。

圖1 標準曲線圖

表1 加保存劑標準曲線各點測定結果

實驗表明，在0～100 μg/L 范圍內，加入兩種不同保存劑后標準曲線的相關系數R均大于0.9990，且具有很好的線性關系。兩種保存劑皆滿足分析要求。

2.2 測定檢出限

按照《環境監測 分析方法標準制修訂技術導則》(HJ 168-2020)[5]附錄A中的方法特征指標確定方法中A.1方法檢出限，按照公式(1)、(2)計算方法檢出限。

(1)

MDL=t(n-1,0.99)×Sp

(2)

式中：vA為nA-1(方差計算結果大的批次的自由度)；vB為nB-1(方差計算結果小的批次的自由度)；SP為組合標準偏差；t為自由度vA+vB，置信度為99%時的t分布。

測定揮發酚 0.005 mg/L 質量濃度樣品測得實驗數據如表2所示。

表2 兩種不同保存劑對揮發酚檢出限的實驗結果 mg·L-1

將兩種保存方式方差較大批次與較小批次平行測定7次。得到加入保存劑1的檢出限為 0.0009 mg/L，加入保存劑2的檢出限為 0.001 mg/L，兩種方式皆低于當檢測光程為 10 mm 時，HJ 825-2017方法檢出限：0.002 mg/L。

2.3 準確度與精密度

在標準曲線范圍內測定不同濃度的揮發酚樣品，然后進行準確度和精密度測試。揮發酚質控樣：200348(保部標準樣品研究所)真值為61.1±4.3 μg/L，200358(保部標準樣品研究所)真值為30.5±2.1 μg/L，每個濃度的質控樣用兩種不同的保存劑處理后平行測定6次，測定結果如表3所示。

表3 兩種不同保存劑處理后的質控樣的測定結果表

從表3可知，經兩種不同保存劑處理后的質控樣，平行測定6次的結果均在真值范圍內，表現出較好的準確度；相對標準偏差均小于5%，表現出較好的重現性和精密度。兩種不同保存劑處理后測得值間無顯著性差異，皆符合方法要求。

3 結論

文章淺析了兩種不同保存劑對水質中揮發酚測定結果的影響。通過對含不同濃度揮發酚的水樣測定可知，磷酸、硫酸銅組成的保存劑與氫氧化鈉、抗壞血酸組成的保存劑均能有效保存含揮發酚類水樣，且兩種保存劑對含揮發酚類水樣的保存無顯著性差異。