兩種不同保存劑對(duì)水質(zhì)中揮發(fā)酚測(cè)定結(jié)果的影響

向元英，曾 銳，周競(jìng)達(dá)，黃麟杰，葉 智

(四川省德陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 德陽 618000)

揮發(fā)酚通常是指沸點(diǎn)在 230 ℃ 以下的酚類，它具有高毒性，人體攝入一定量后會(huì)出現(xiàn)急性中毒；魚生長(zhǎng)在含揮發(fā)酚一定量的水環(huán)境中，可使魚肉產(chǎn)生異味甚至使魚中毒死亡；含高濃度酚的農(nóng)田灌溉水會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死[1]。美國(guó)EPA已將許多酚類化合物列入環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單[2]。因此，正確保存水質(zhì)樣品中的揮發(fā)酚，確保高準(zhǔn)確度和高精密度的分析結(jié)果顯得尤為重要。

1 方法與材料

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

水樣通過在蒸餾系統(tǒng)蒸餾膜的作用下，使酚與其它物質(zhì)分離，分離出的酚類物質(zhì)，在pH為10的環(huán)境下和鐵氰化鉀的存在條件下，與顯色劑反應(yīng)生成橙黃色的染料，測(cè)定 510 nm 波長(zhǎng)處的吸光度。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 實(shí)驗(yàn)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(yōu)級(jí)純或更高純度，以上試劑皆需超聲 30 min 脫氣。

1.2.2 儀器設(shè)備

全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀，揮發(fā)酚分析通道，自動(dòng)進(jìn)樣器，超純水機(jī)，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(jiǎn)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(biāo)線，混均，此時(shí)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(jiǎn)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(biāo)線，混均，此時(shí)加保存劑2樣品的pH≥12。

2 結(jié)果與討論

將《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測(cè)定4-氨基安替比林分光光度法》(HJ 503-2009)[3]中要求樣品及時(shí)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(duì)酚類的生物氧化作用。但在《水質(zhì)揮發(fā)酚的測(cè)定 流動(dòng)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(duì)比加入不同保存劑后水樣中揮發(fā)酚的測(cè)定結(jié)果。

2.1 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)曲線

每次測(cè)定樣品前，均用新配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為 100 mg/L 揮發(fā)酚(國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所生產(chǎn))。取6個(gè)盛有適量去離子水的 100 mL 容量瓶，分別加入 1 mg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)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(jí)配置成0、2、5、10、20、50、100 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過流動(dòng)注射儀測(cè)得已知濃度與峰面積的關(guān)系見表1，標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

表1 加保存劑標(biāo)準(zhǔn)曲線各點(diǎn)測(cè)定結(jié)果

實(shí)驗(yàn)表明，在0～100 μg/L 范圍內(nèi)，加入兩種不同保存劑后標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)R均大于0.9990，且具有很好的線性關(guān)系。兩種保存劑皆滿足分析要求。

2.2 測(cè)定檢出限

按照《環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168-2020)[5]附錄A中的方法特征指標(biāo)確定方法中A.1方法檢出限，按照公式(1)、(2)計(jì)算方法檢出限。

(1)

MDL=t(n-1,0.99)×Sp

(2)

式中：vA為nA-1(方差計(jì)算結(jié)果大的批次的自由度)；vB為nB-1(方差計(jì)算結(jié)果小的批次的自由度)；SP為組合標(biāo)準(zhǔn)偏差；t為自由度vA+vB，置信度為99%時(shí)的t分布。

測(cè)定揮發(fā)酚 0.005 mg/L 質(zhì)量濃度樣品測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 兩種不同保存劑對(duì)揮發(fā)酚檢出限的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(cè)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(dāng)檢測(cè)光程為 10 mm 時(shí)，HJ 825-2017方法檢出限：0.002 mg/L。

2.3 準(zhǔn)確度與精密度

在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)測(cè)定不同濃度的揮發(fā)酚樣品，然后進(jìn)行準(zhǔn)確度和精密度測(cè)試。揮發(fā)酚質(zhì)控樣：200348(保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)真值為61.1±4.3 μg/L，200358(保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)真值為30.5±2.1 μg/L，每個(gè)濃度的質(zhì)控樣用兩種不同的保存劑處理后平行測(cè)定6次，測(cè)定結(jié)果如表3所示。

表3 兩種不同保存劑處理后的質(zhì)控樣的測(cè)定結(jié)果表

從表3可知，經(jīng)兩種不同保存劑處理后的質(zhì)控樣，平行測(cè)定6次的結(jié)果均在真值范圍內(nèi)，表現(xiàn)出較好的準(zhǔn)確度；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，表現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性和精密度。兩種不同保存劑處理后測(cè)得值間無顯著性差異，皆符合方法要求。

3 結(jié)論

文章淺析了兩種不同保存劑對(duì)水質(zhì)中揮發(fā)酚測(cè)定結(jié)果的影響。通過對(duì)含不同濃度揮發(fā)酚的水樣測(cè)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(fā)酚類水樣，且兩種保存劑對(duì)含揮發(fā)酚類水樣的保存無顯著性差異。