簡(jiǎn)析水中揮發(fā)酚環(huán)境監測方法

　　摘要：水體中揮發(fā)酚類(lèi)化合物主要來(lái)源于廢水，具有致畸、致癌和致突變的毒性，因此，揮發(fā)酚是水環(huán)境監測中必須監測的項目。4-氨基安替比林分光光度法是目前最常用的一種監測方法。該方法選擇性好而且穩定，因此在廣大實(shí)驗室中得以普遍應用。4-氨基安替比林分光光度法一般使用分液漏進(jìn)行萃取操作，分液漏斗操作很不方便，而且容易漏液，分液漏斗不易洗滌等缺點(diǎn)。用錐形瓶代替分液漏斗，較好的克服了上述缺點(diǎn)，且不影響測定結果的準確度和精密度，提高了工作效率。

　　關(guān)鍵詞：水中揮發(fā)酚;環(huán)境監測;環(huán)境污染

　　酚類(lèi)是單環(huán)和稠環(huán)芳烴的單元、二元或多元的羥基衍生物。其中，單元酚類(lèi)毒性較多元酚高，且能隨水蒸氣一起揮發(fā)而和其它酚類(lèi)化合物分離。因此通常稱(chēng)之為揮發(fā)酚。如今環(huán)境污染問(wèn)題特別是水污染問(wèn)題備受全球的關(guān)注，是我們急待解決的問(wèn)題之一。揮發(fā)酚是污染水體中的一項主要指標，也是判斷水體污染程度的主要指標之一，所以，對水體中的揮發(fā)酚的含量的監測已經(jīng)成為一項重要的任務(wù)。本文主要闡述了酚的概述以及對水中揮發(fā)酚的環(huán)境監測方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和探討。

　　一、水中揮發(fā)酚的概述

　　1、揮發(fā)酚的概念

　　依據酚的沸點(diǎn)，可以將酚分為兩種類(lèi)型，一種是可揮發(fā)性的酚，另一種是不可揮發(fā)性的酚。一般的標準是沸點(diǎn)在230℃以上的為不揮發(fā)酚，沸點(diǎn)在230℃以下的則是揮發(fā)酚，通常也稱(chēng)為一元酚。

　　2、酚類(lèi)物質(zhì)的來(lái)源及危害

　　水中酚類(lèi)物質(zhì)的主要來(lái)源是煤氣廠(chǎng)、石油煉廠(chǎng)、木材加工廠(chǎng)、以及農藥物質(zhì)和醫藥物質(zhì)、化學(xué)試劑等。酚類(lèi)是原生質(zhì)毒素，屬于高毒素化學(xué)物質(zhì)，當一定量的酚類(lèi)物質(zhì)攝入人體內，將會(huì )導致人類(lèi)患上急性中毒癥狀，長(cháng)期食用合酚類(lèi)物質(zhì)的水，則會(huì )引起頭暈、貧血、瘴癢、出血等癥狀。當水中酚的合量達到(0.1mg/L-0.2mg/L)時(shí)，可使魚(yú)類(lèi)物質(zhì)出現異味，當酚的濃度達到(大于5mg/L)時(shí)，水生物則會(huì )因中毒而亡。一定不可以用合酚濃度高的廢水灌注稻田，否則會(huì )導致農作物病死，其產(chǎn)量也會(huì )受到影響。

　　3、揮發(fā)酚對人體的危害

　　酚類(lèi)為原生質(zhì)毒，屬高毒物質(zhì)，人體攝入一定量會(huì )出現急性中毒癥狀;長(cháng)期飲用被酚污染的水，可引起頭痛、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統癥狀。水中酚達一定濃度時(shí)可影響水生動(dòng)植物的生存，高濃度的酚(尤其是多元酚)能抑制水中微生物的生長(cháng)繁殖，影響水體的自?xún)糇饔�。當水中含�?.1-0.2mg/l，魚(yú)肉有異味;大于5mg/l時(shí)，魚(yú)中毒死亡。含酚濃度高的廢水不宜用于農田灌溉，否則會(huì )使農作物枯死或減產(chǎn)。水體中的酚類(lèi)化合物主要來(lái)源于含酚廢水，如焦化廠(chǎng)、煤氣廠(chǎng)、煤氣發(fā)生站、石油煉廠(chǎng)、木材干餾、合成樹(shù)脂、合成纖維、染料、醫藥、香料、農藥、玻璃纖維、油漆、消毒劑、化學(xué)試劑等工業(yè)廢水。例如，每生產(chǎn)一噸焦炭，就可產(chǎn)生0.2-0.3立方米的含酚廢水�；�工廠(chǎng)通過(guò)對水質(zhì)中揮發(fā)酚的在線(xiàn)監測及人工測定，判定污水是否可以排放。廣西石化公司揮發(fā)酚的排放標準為≤70mg/l。

　　二、解決含酚廢水的途徑，降低廢水含酚濃度

　　解決含酚廢水的途徑，一是改革工藝，降低廢水含酚濃度，或循環(huán)用水以減少廢不量并提高廢水中含酚濃度，便于回收;二是回收利用和處理，主要方法有：萃取、吸附、蒸汽吹脫、離子交換、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、反滲透、生化處理等。一般說(shuō)來(lái)，含酚濃度在1000毫克/升以上的廢水應先考慮酚的回收，再加破壞處理以達無(wú)害排放。含酚濃度低于此濃度以下，則要進(jìn)行無(wú)害處理。酚類(lèi)的分析方法較多，而各國普遍采用的為4-氨基安替比林光度法，國際標準化組織頒布的測酚方法亦為此。水樣中揮發(fā)酚濃度低于0.5mg/L時(shí)采用4-氨基安替比林萃取光度法，濃度高于0.5mg/L時(shí)采用4-氨基安替比林直接光度法.高濃度含酚廢水可采用溴化容量法，此法適用于車(chē)間排放口或未經(jīng)處理的總排放污水口廢水。

　　三、水中揮發(fā)酚的環(huán)境監測方法

　　1、4-氨基安替比林分光光度法

　　(1)萃取光度法

　　在鐵KCN存在的前提下，酚類(lèi)物質(zhì)可以與L一氨基安替比林在PH10的水環(huán)境下發(fā)生反應，反應物為酚安替比林，呈橙紅色。通過(guò)三氯甲烷的萃取，反應物可以在波長(cháng)為460nm的情況下被最大化的吸收。這種方法針對地表水、地下水、工業(yè)廢水還有飲用水中揮發(fā)酚的測定，測量范圍為0.002mg/L-0.12mg/L。當水樣中揮發(fā)酚濃度低于0.5mg/L時(shí)采用此方法。

　　(2)直接光度法

　　在pH值(10.0±0.2)中，在合有鐵KCN的溶液中，酚類(lèi)化合物與a-氨基安替毗琳發(fā)生化學(xué)反應，生成物是吲哚酚安替毗琳染料為橙紅色，顯色后，在三十分鐘內，在波長(cháng)為510nm處有最大吸收。此時(shí)，用光程長(cháng)為20nm比色皿測量時(shí)，酚的最低檢出濃度為0.1mg/L，當水樣中濃度高于0.5mg/L時(shí)采用此方法。使用4-氨基安替比林分光光度法對水中揮發(fā)酚的監測時(shí)需要注意一下影響因素。采集的實(shí)驗水樣在不進(jìn)行任何有效的處理的情況下，務(wù)必在四小時(shí)以?xún)冗M(jìn)行測試，如果在水樣中加入磷酸將其酸化，并且同一時(shí)間加入硫酸銅，將樣本放在5℃-10℃的條件下冷藏，保證在此條件下抑制水中微生物持續氧化作用。使用此方法監測的時(shí)間將會(huì )長(cháng)伏平二十四小時(shí)左右，所以，不能對樣本進(jìn)行及時(shí)監測，那么水中的微生物可能會(huì )與酚發(fā)生氧化反應，這樣就導致了實(shí)驗結果出現偏差，影響實(shí)驗的效果。用氨基安替比林分光光度方法進(jìn)行監測，試劑上空白位置的吸光程度會(huì )影響結果，造成嚴重偏差，所以，在使用此方法對水中酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行監測時(shí)，應該注意試劑的空白位冒及其吸光的程度。一般情況下，應該將空白位置的吸光度控制在0.1以下，否則實(shí)驗結果將會(huì )出現明顯的偏差。在實(shí)驗過(guò)程中，4-氨基安替比林的純度是影響試劑空白處吸光度的主要因素，所以，在對樣本進(jìn)行實(shí)驗的前提下，應該對4-氨基安替比林進(jìn)行提純操作，傳統的提純方法已經(jīng)跟不上時(shí)代的需求，更不能達到實(shí)驗所需要的效果，但是使用化學(xué)材料苯進(jìn)行提純操作的成本太高，實(shí)驗操作過(guò)于復雜，在普通的實(shí)驗監測中不適用。所以，對樣本進(jìn)行提純的有效試劑應該是4-氨基安替比林溶液，使用4-氨基安替比林溶液不僅有利于對樣本的監測，還大大降低了成本。除了此方法，還可以使用蒸餾的方式對4-氨基安替比林進(jìn)行提純。在使用此方法監測時(shí)，按照標準的要求實(shí)施實(shí)驗的程序及步驟，對監測結果的準確性有很大的提高。當水體樣本完成蒸餾過(guò)程之后，應該小心的將500ml的分液移入其中，并且要充分的搖勻加入的試劑之后，再添加下一種試劑。添加試劑的順序是，首先是緩沖溶液，其次是4-氨基安替比林。同時(shí)，要嚴格控制4-氨基安替比林和鐵KCN等試劑的劑量，確保水體樣本中的揮發(fā)酚可以充分的反應完畢。通常情況下，鐵KCN的顏色干擾監測效果，導致對樣本中的揮發(fā)酚的合量判斷有誤差，所以，要經(jīng)過(guò)多次試驗，對水體樣本的顏色有很好的掌握，這樣才能更加準確的判斷水體樣本中揮發(fā)酚的合量是否超標。至今為止，4-氨基安替比林分光光度的方法較為普遍，并且操作過(guò)程簡(jiǎn)單，不需要復雜的試驗步驟就可以完成對水體樣本中揮發(fā)酚合量的監測。同時(shí)，用這種方法監測的結果相對其他方法比較精確，很容易得出結論。在日常生活中是一種簡(jiǎn)單且方便的方法，并且可以有效的監測出水中的揮發(fā)E3T是否超標。但是，此方法也有它的缺陷，那就是一旦4-氨基安替比林的純度不能達到標準的要求，那么將會(huì )影響結果。然而，4-氨基安替比林的提純是件非常復雜的工作，提純時(shí)，對試劑的添加順序、試劑的添加時(shí)間、試劑的添加劑量等等都有著(zhù)很高的要求。因此，需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行此實(shí)驗，雖然，有這些不足的地方，但是由于該方法的實(shí)驗成本低，結果比較準確，所以使用率是很高的。

　　2、澳化滴定法

　　澳化滴定法的主要原理是，通過(guò)利用水中的揮發(fā)酚可以與澳發(fā)生化學(xué)反應，反應的產(chǎn)物可以被用來(lái)進(jìn)行監測。當揮發(fā)酚與澳發(fā)生化學(xué)反應時(shí)，會(huì )牛成二澳酚的產(chǎn)物，反應繼續進(jìn)行，最后會(huì )出現澳代三澳酚的物質(zhì)。如果水體樣本溶液中的酚被澳完全反應后，水中多余的澳就會(huì )與碘化鉀產(chǎn)生反應，最后的產(chǎn)物也是澳代三澳酚。之后，對樣品中碘物質(zhì)進(jìn);予彥定實(shí)驗，得到碘的含量后，通過(guò)計算便會(huì )得出水中揮發(fā)酚的合量有多少，從而判斷水中的揮發(fā)酚是否超標。高濃度合酚廢水可采用此方法，此法適用于車(chē)間排放口或未經(jīng)處理的總排污口廢水。澳化滴定法雖然不如氨基安替毗林分光光度法使用率高，但相比之下其操作方法較為簡(jiǎn)單。在使用澳化滴定方法時(shí)，需要注意的是，在對樣本進(jìn)行監測時(shí)，樣本中的一些化學(xué)物質(zhì)，例如金屬離子、還原劑、氧化劑等會(huì )對實(shí)驗結果產(chǎn)生一定的影響。澳化滴定法的水樣中干擾離子與4-氨基安替比林分光光度基本一致，所以洲門(mén)可以采用同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗。對樣本中的揮發(fā)酚進(jìn)行監測的時(shí)候，尤其要注意的是滴定的速度，滴定越接近終點(diǎn)越要小心處理溶液，同時(shí)還要對溶液進(jìn)行均勻的搖昊及靜置。目的在于保證溶液可以完全的進(jìn)行反應，以及對滴定的終點(diǎn)得以準確的控制。

　　3、采集樣本的問(wèn)題

　　由于水體樣本的多樣性，就會(huì )存在不同的采樣方法。面對被工業(yè)廢水污染的水資源采樣，洲門(mén)可以選用磷酸硫酸銅試劑進(jìn)行保存樣本，然后針對日常生活的飲用水進(jìn)行監測時(shí)，通常情況下，是采用氫氧化鈉進(jìn)行保存實(shí)驗的樣本。同時(shí)，一旦加入試劑的水體樣本，必須盡快的完成實(shí)驗分析，如果不能及時(shí)的進(jìn)行實(shí)驗，那么應該將水樣放在4℃的環(huán)境下進(jìn)行保存，并且務(wù)必在二十四小時(shí)之內進(jìn)行實(shí)驗分析，否則會(huì )影響實(shí)驗結果。采樣的過(guò)程中，大多數是避免在河邊及湖邊采取樣本，而是選擇在河中心進(jìn)行取樣操作，因為這樣的樣本才可以真實(shí)的反應出整條河流中的揮發(fā)酚的合量，也會(huì )減小監測結果的偏差度。

　　結束語(yǔ)

　　水污染的問(wèn)題隨著(zhù)人類(lèi)工業(yè)生產(chǎn)的污水排放加大，同時(shí)和生活排放的污水不斷的增加，直接導致了水環(huán)境的污染問(wèn)題也日益嚴峻化，監測水污染也迫在眉捷，因此水中揮發(fā)酚的監測這一項目，成為了一項重要的監測。這項監測的出現在提高水污染治理力度方面有著(zhù)至關(guān)重要的作用�，F階段，首先要對生產(chǎn)工業(yè)用水的污水排放和居民生活污水的排放進(jìn)行科學(xué)可行合理有效的控制引導。其次要有效的提高水中揮發(fā)酚監測方法的先進(jìn)性，鉆研水污染的監測更加全面，在水資源監測項目工作上提供更為準確無(wú)誤的數據和科學(xué)的分析，促進(jìn)我國水資源水污染治理工作、污水排放正確引導不斷取得新的進(jìn)展。

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