SKALAR San++連續流動注射分析儀測定水中揮發酚的方法驗證

摘要：酚是水體中的重要污染物，可對一切生命體產生毒害作用。本研究采用SKALAR San++連續流動注射分析儀，按照《水質 總氮、揮發酚、硫化物、陰離子表面活性劑和六價鉻的測定 連續流動分析-分光光度法》（SL/T 788—2019）對地表水、地下水、飲用水、生活污水和工業廢水中的揮發酚進行檢測。經試驗驗證，連續流動分析-分光光度法的標準曲線、檢出限、測定下限、精密度、準確度和樣品加標回收率等均滿足相關標準要求，該方法準確可靠，可應用于實驗室日常水質檢測。

關鍵詞：揮發酚；連續流動分析-分光光度法；水；測定；方法驗證

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）08-000-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.08.003

Validation of the method for determining volatile phenols in water using SKALAR San++ continuous flow injection analyzer

CHEN Wei， BAO Zhongtao， TANG Jun， CHEN Kun

（Hubei Jingzhou Hydrology and Water Resources Survey Bureau， Jingzhou 434000， China）

Abstract： Phenol is an important pollutant in water， which can cause toxic effects on all living organisms. This study uses a SKALAR San++ continuous flow injection analyzer to detect volatile phenols in surface water， groundwater， drinking water， domestic sewage， and industrial wastewater in accordance with the \"continuous flow analysis-spectrophotometry for the determination of total nitrogen， volatile phenols， sulfides， anionic surfactants， and hexavalent chromium in water quality\" （SL/T 788—2019）. After experimental verification， the standard curve， detection limit， lower detection limit， precision， accuracy， and sample spiking recovery rate of the continuous flow analysis-spectrophotometry meet the relevant standard requirements， this method is accurate and reliable， and can be applied to daily water quality detection in the laboratory.

Keywords： volatile phenols; continuous flow analysis-spectrophotometry; water; determination; method validation

揮發酚是指沸點在230 ℃以下，能與水蒸氣一起蒸出的酚類化合物，通常屬一元酚，主要包括苯酚、甲酚、二甲酚和氯基酚等單元酚[1]。酚是水體中的重要污染物，可對一切生命體產生毒害作用[2]。SKALAR San++連續流動注射分析儀是由濕化學分析技術發展而來的，采用氣泡間隔連續流動分析技術[3]。隨著流動分析技術的發展和相關標準的制訂，《水質 總氮、揮發酚、硫化物、陰離子表面活性劑和六價鉻的測定 連續流動分析-分光光度法》（SL/T 788—2019）于2020年2月6日實施。本研究采用SKALAR SAN++連續流動注射分析儀，依據連續流動分析-分光光度法測定地表水、地下水、飲用水、生活污水和工業廢水中的揮發酚，并結合相關技術標準[4-6]，通過試驗進行方法驗證。

1 試驗材料與方法

主要試劑有磷酸溶液（16%）、4-氨基安替比林溶液（0.1%）、鐵氰化鉀溶液（0.2%）和氫氧化鈉溶液（0.1 mol/L）。主要儀器有蠕動泵、蒸餾燒瓶和流通池等。以蠕動泵壓縮泵管來提供動力，氫氧化鈉和磷酸在容器內混勻后，155 ℃溫度下在線蒸餾，蒸餾出的揮發酚進行分離、冷凝和液化，在鐵氰化鉀作用下，與4-氨基安替比林反應，生成橙紅色化合物，通過流通池比色，測量其信號值。

2 方法驗證

2.1 標準曲線

以揮發酚濃度（x）為橫坐標，以吸光度（y）為縱坐標，繪制揮發酚標準曲線。標準曲線方程為y=0.320 519x+0.000 105，其相關系數r2=0.999 9，標準曲線檢驗結果為合格。

2.2 方法檢出限和測定下限

平行測定空白7次，得出空白樣平均濃度為

0.000 157 mg/L，標準偏差為0.000 015 1 mg/L，按式（1）計算方法檢出限。

MDL=t（n-1，0.99）×S（1）

式中：MDL為方法檢出限；t為自由度n-1，置信度為99%時的t分布（單側）；n為平行測定次數，這里取7次；S為標準偏差。

經計算，方法檢出限為0.000 5 mg/L，以4倍檢出限作為測定下限，即0.002 0 mg/L。根據相關標準，采用連續流動分析-分光光度法，水中揮發酚的方法檢出限為0.001 mg/L，測定范圍為0.004～0.200 mg/L。因此，方法檢出限與測定下限的驗證結果滿足標準方法要求。

2.3 精密度

對低濃度（0.020 mg/L）、中濃度（0.100 mg/L）、高濃度（0.180 mg/L）的揮發酚標準溶液進行7次平行測定，方法的測定上限為0.20 mg/L。低濃度樣品測定平均值為0.020 6 mg/L，相對標準偏差為1.80%；中濃度樣品測定平均值為0.099 4 mg/L，相對標準偏差為4.44%；高濃度樣品測定平均值為0.181 2 mg/L，相對標準偏差為3.38%。根據相對標準偏差要求，判定精密度測試結果合格。

2.4 準確度

對濃度為0.075 mg/L±0.005 mg/L、0.130 mg/L±0.009 mg/L的有證標準物質平行測定7次，其平均測定值分別為0.075 2 mg/L，0.130 7 mg/L，相對標準偏差分別為1.60%、2.67%，相對誤差分別為-0.40%、0.54%，則判定有證標準物質測定結果合格。

2.5 實際樣品加標測試

對地表水、地下水、飲用水、生活污水和工業廢水樣品進行加標處理，工業廢水樣品加入濃度1.0 mg/L的揮發酚標準溶液3.0 mL，其他樣品分別加入濃度1.0 mg/L的揮發酚標準溶液1.0 mL，并將各種水樣定容到100 mL。平行測定7次，測定結果如表1所示。分析樣品含有微量揮發酚，加標回收率為80%～120%，按照相關標準要求，測定結果合格。

2.6 方法對比

《水質 揮發酚的測定 4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 503—2009）可用于測定水中揮發酚，4-氨基安替比林分光光度法是經典的人工檢測方法之一。下面分別采用連續流動分析-分光光度法與4-氨基安替比林分光光度法測定同一有證標準物質的揮發酚含量，通過試驗進行方法對比，檢測結果如表2所示。隨后對兩組檢測結果進行F檢驗及t檢驗。標準樣品為有證標準物質，濃度為0.075±0.005 mg/L。2.6.1 F檢驗

根據方差計算公式，由兩種方法測定同一有證標準物質的兩組結果得到兩個方差。方差較大的為連續流動分析-分光光度法，方差S大2為0.000 001 45；方差較小的為4-氨基安替比林分光光度法，方差S小2為0.000 001 03。設f大為方差大的自由度，f小為方差小的自由度。按照F檢驗，置信度取99%，f大=f小=n-1=6。查F檢驗表，得出對應值F表為8.466。根據式（2）計算，得出F為1.402，則F＜F表，表明兩組檢測結果沒有顯著性差異。兩種方法測定同一有證標準物質，兩組檢測結果的精密度能夠滿足要求。

F=S大2/S小2" " "（2）

式中：S大2為連續流動分析-分光光度法的方差；S小2為4-氨基安替比林分光光度法的方差。

2.6.2 t檢驗

t檢驗的計算公式為

" " "（3）

式中：t為t檢驗值；x1、x2分別為連續流動分析-分光光度法與4-氨基安替比林分光光度法檢測結果的平均值；n1、n2分別為連續流動分析-分光光度法與4-氨基安替比林分光光度法平行測定結果的個數；S1、S2分別為連續流動分析-分光光度法與4-氨基安替比林分光光度法檢測結果的標準偏差。按照t檢驗，置信度取99%（雙側），顯著性系數α取0.01，自由度f=n-1=6時，查t檢驗臨界值表，得出對應值t表為3.707。根據式（3）計算，可得t為0.94，則t＜t表。經t檢驗，兩組檢測結果無顯著性差異。因此，兩種方法測定同一有證標準物質，兩組檢測結果的準確度能夠滿足要求。

3 結論

按照相關技術標準，本研究采用SKALAR San++連續流動注射分析儀，對《水質 總氮、揮發酚、硫化物、陰離子表面活性劑和六價鉻的測定 連續流動分析-分光光度法》（SL/T 788—2019）進行方法驗證。經方法對比，有證標準物質檢測結果的精密度、準確度都滿足實際檢測要求。試驗結果表明，連續流動分析-分光光度法的標準曲線、檢出限、測定下限、精密度、準確度和樣品加標回收率等均滿足標準方法要求，該方法準確可靠，可廣泛應用于實驗室日常水質檢測。

參考文獻

1 王婭芳，張衛國，劉利亞.飲用水中揮發性酚的影響因素分析[J].衛生研究，2012（6）：1021-1023.

2 葉 輝.連續流動分析法對水中微量揮發酚的測定研究[D].杭州：浙江大學，2012：11-12.

3 徐 偉，朱航達.淺談連續流動分析和流動注射分析技術[J].中國化工貿易，2015（33）：389-390.

4 國家質量監督檢驗檢疫總局，國家標準化管理委員會.合格評定 化學分析方法確認和驗證指南：GB/T 27417—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.

5 水利部.水環境監測規范：SL 219—2013[S].北京：中國水利水電出版社，2013.

6 生態環境部.環境監測分析方法標準制訂技術導則：HJ 168—2020[S].北京：中國環境出版集團，2020.