城市供水水质标准中挥发性有机物的检测方法.pdf

《城市供水水质标准中挥发性有机物的检测方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市供水水质标准中挥发性有机物的检测方法.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、分析与监测城市供水水质标准 中挥发性有机物的检测方法张泽林(广东江门自来水有限公司,广东 江门529000)摘 要:采用顶空气相色谱法同时检测城市供水水质标准(CJ/T 2062005)中15种挥发性有机物(VOCs),在优化平衡条件和色谱条件下,该方法可有效分离15种挥发性有机物,其RSD 13%,样品的加标回收率为89%108%,除1,2-二氯乙烷外,其他14种有机物的测定限均能满足 城市供水水质标准(CJ/T 2062005)和 地表水环境质量标准(GB 38382002)的要求。关键词:挥发性有机物;顶空气相色谱;毛细管柱;微池电子捕获检测器中图分类号:TU991.21 文献标识码:C

2、 文章编号:1000-4602(2007)20-0081-04Detection M ethod for VOCs Specified inW ater Quality Standardfor U rban W ater SupplyZHANG Ze2lin(Jiangm en W ater Supply Co.L td.,Jiangm en529000,China)Abstract:The headspace gas chromatography(HSGC)was used to simultaneously detect the 15VOCs specified inW aterQuali

3、ty Standards forU rbanW aterSupply(CJ/T 206-2005).These VOCs areseparated effectively when equilibrium conditions and chromatographic parameters are optimized.TheirRSD is less than 13%and the recovery rates with standard addition of all samples are 89%to 108%.Except for 1,22C2H4Cl2,the detection li

4、mits of the other 14 organic compounds can meet bothW aterQuality Standard forU rban W ater Supply(CJ/T 206-2005)andW ater Environm ent Quality Standardsfor SurfaceW ater(GB 3838-2002).Key words:VOCs;HSGC;capillary column;micro2cell electron capture detector 城市供水水质标准(CJ/T 2062005)中规定了15种挥发性有机物(VOCs)

5、的限值,VOCs的检测方法可参考城市供水挥发性有机物的测定(CJ/T 1452001),主要有填充柱顶空气相色谱法或毛细柱、吹扫捕集与色谱质谱联用法。目前大多数自来水公司的中心化验室或监测站还无力购置价格昂贵的吹扫捕集和气质联用检测仪器,填充柱的分离效果又较毛细管柱差,而且吹扫捕集 毛细管柱很难有效分离1,1,1-三氯乙烷和1,2-二氯乙烷。为此,笔者采用HSGC 毛细管柱 -ECD法对 城市供水水质标准(CJ/T 2062005)中的15种挥发性有机物(VOCs)进行检测,以期寻求合适、简单的VOCs测定方法。1试验方法111 试验仪器与试剂 仪器Agilent 6890N,具有微池电子捕获

6、检测器;HP-5弹性石英毛细管柱,Agilent 19091 J-413;顶空瓶采用150 mL的血浆瓶;100L的气密性注射器;18第23卷 第20期2007年10月中 国 给 水 排 水CH I NA WATER&WASTEWATERVol.23 No.20Oct.2007超级数显恒温器。试剂VOCs标准物质(国家标物中心)共15种(单标):1,1-二氯乙烯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、二氯一溴甲烷、1,1,2-三氯乙烷、一氯二溴甲烷、四氯乙烯、溴仿、1,1,2,2-四氯乙烷;煮沸30 min后冷却的自来水

7、(目的是为了使标准液和水样中待测组分的基体基本相同),色谱检测无待测组分;载气:高纯氮气(99.999%);甲醇:分析纯,色谱检验无待测组分。112 色谱条件毛细管色谱柱:HP-5,30.0 m320.00m0.25m;柱温:首先在35 下平衡6 min,然后以12.0/min的速度升至80 并保持1.25 min(后运行温度为150,平衡时间为1.0 min);柱的载气流量:首先在1.2 mL/min的流量下保持7 min,然后以5.00 mL/min2的变化率增至2.0 mL/min并保持4 min(后运行流量为2.0 mL/min);平均线速:22cm/s;前进样口:温度为250,采用分

8、流进样方式,分流比为51,柱头压为38.0 kPa;-ECD检测器:温度为300,柱流量+吹扫流量为60.0mL/min;检测器信号:数据频率为20 Hz,基线为180.0 Hz;顶空瓶平衡条件:40,60 min;进样量:100L。113 标准液的制备 使用液的制备取100 mL容量瓶1个,先加入约50 mL的甲醇,然后取2.0 mL的1,2-二氯乙烷储备液、0.1mL的1,1,1-三氯乙烷储备液、0.5 mL的氯仿储备液、0.5 mL的四氯化碳储备稀释液(稀释100倍)至容量瓶内,同时取1.0 mL的其他11种挥发性有机物标准储备液至容量瓶内,最后用甲醇定容至100mL。15种挥发性有机物

9、1,1-二氯乙烯、二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、三氯乙烯、二氯一溴甲烷、1,1,2-三氯乙烷、一氯二溴甲烷、四氯乙烯、溴仿、1,1,2,2-四氯乙烷的使用液浓度分别为93.0、792、904、744、200、7.04、1 616、8.0、7.76、7.04、888、394、7.92、196、204g/L。标准系列溶液的制备取顶空瓶5个,分别加入99.5、99.0、98.0、95.0、90.0 mL的煮沸30 min后冷却的自来水,再分别加入0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mL的标准使用液,各组分的标准系列浓度见表

10、1,同时配制空白样品。表1 各组分的标准系列浓度Tab.1Standard concentration of differentVOCsgL-1化合物名称标准浓度1,1-二氯乙烯0.4650.931.864.659.30二氯甲烷3.967.9215.8439.6079.201,1-二氯乙烷4.529.0418.0845.2090.401,2-二氯乙烯3.727.4414.8837.2074.40氯仿1.02.04.010.020.01,1,1-三氯乙烷0.035 2 0.070 4 0.140 80.3520.7041,2-二氯乙烷8.0816.1632.3280.80161.6四氯化碳0.0

11、40.080.160.400.80三氯乙烯0.038 8 0.077 6 0.155 20.3880.776二氯一溴甲烷0.035 2 0.070 4 0.140 80.3520.7041,1,2-三氯乙烷4.448.8817.7644.4088.80一氯二溴甲烷1.973.947.8819.7039.40四氯乙烯0.039 6 0.079 2 0.158 40.3960.792溴仿0.981.963.929.8019.601,1,2,2-四氯乙烷1.022.044.0810.220.42结果与分析211 分离效果按照上述色谱条件设置好气相仪6890N,当其基线稳定之后开始进样,从平衡好的顶空

12、瓶中用微量注射器抽取顶空瓶内液上空气相,将100L气样快速注入GC的汽化室内,化学工作站自动记录色谱图、峰高及峰面积,标准色谱图如图1所示。由图1可知,15种有机物分离效果很好,其中1,1-二氯乙烯的保留时间为3.486 min,二氯甲烷为3.584 min,1,1-二氯乙烷为3.970 min,1,2-二氯乙烯为4.342 min,氯仿为4.485 min,1,1,1-三氯乙烷为4.983 min,1,2-二氯乙烷为5.057 min,四氯化碳为5.332 min,三氯乙烯为6.321 min,二氯一溴甲烷为6.523 min,1,1,2-三氯乙烷为7.935min,一氯二溴甲烷为8.345

13、 min,四氯乙烯为8.607min,溴仿为9.964 min,1,1,2,2-四氯乙烷为28第23卷 第20期 中 国 给 水 排 水 10.521 min。图115种挥发性有机物的标准色谱图Fig.1Standard chromatomap of differentVOCs212 工作曲线采用外标法定量,并对峰面积进行校正,校正曲线为线性(不包括原点,扣减空白)。各组分的响应值(相对峰面积,y)与质量浓度(x)的回归方程和相关系数分别见表2。表2 各组分的回归方程和相关系数Tab.2Regression equation and correlative coefficientof diff

14、erentVOCs化合物名称工作曲线相关系数1,1-二氯乙烯y=45.614x+20.2690.997 8二氯甲烷y=2.108 8x+1.55710.999 71,1-二氯乙烷y=0.785 3x+5.873 00.999 21,2-二氯乙烯y=0.868 2x-1.047 80.999 7氯仿y=95.253x+116.440.997 91,1,1-三氯乙烷y=3 701.5x+77.5590.999 41,2-二氯乙烷y=0.563 5x-0.222 60.997 8四氯化碳y=2 539.7x+60.3360.999 8三氯乙烯y=455.03x+6.306 70.999 6二氯一溴甲

15、烷y=5 354.5x+126.680.999 21,1,2-三氯乙烷y=2.637 9x-4.879 90.998 3一氯二溴甲烷y=4.221 9x+8.235 20.997 5四氯乙烯y=451.13x+6.530 50.999 8溴仿y=19.245x+25.0140.996 01,1,2,2-四氯乙烷y=12.555x+16.8350.995 9213 方法的精密度与准确度用含有15种组分的低浓度和高浓度混合标样,在上述色谱条件下分别重复测定6次,计算相对标准偏差RSD和平均回收率,结果见表3。由表3可知,该方法的RSD 13%,加标回收率为89%108%,这表明该方法具有良好的准确

16、度和精密度,可准确测定水中挥发性有机物的浓度。表3 方法的精密度和准确度Tab.3Precision and accuracy ofmethod化合物名称浓度/(mgL-1)RSD/%平均回收率/%1,1-二氯乙烯0.939.996.36.516.1103.0二氯甲烷7.925.295.055.44.0100.31,1-二氯乙烷9.045.191.063.33.7102.41,2-二氯乙烯7.445.5105.252.12.298.2氯仿2.09.496.314.05.8103.11,1,1-三氯乙烷0.070 45.298.70.4933.5101.51,2-二氯乙烷16.165.889.0

17、113.14.1103.4四氯化碳0.089.7102.10.563.998.9三氯乙烯0.077 66.9101.40.5432.7101.0二氯一溴甲烷0.070 44.998.30.4933.5102.01,1,2-三氯乙烷8.883.2108.162.21.1100.3一氯二溴甲烷3.946.597.227.65.2104.0四氯乙烯0.079 26.0104.10.5542.7100.1溴仿1.9611.295.013.77.1104.71,1,2,2-四氯乙烷2.0412.594.814.37.6104.4214 方法的测定限由于不同的微池电子捕获检测器对同种物质的灵敏度不同,而且

18、同一个微池电子捕获检测器也会因使用时间的延长和维护的好坏而导致灵敏度发生变化。为此针对广东省城市供水监测网江门监测站的GC6890N(系列号US10231006),测定了该-ECD对各组分的测定限,结果如表4所示。具体试验方法是:配制一系列含有15种组分的低浓度混合标样,每个浓度重复测定6次,由测定结果计算相对标准偏差RSD和平均回收率,根据各组分的平均回收率为80%120%、相对标准偏差20%的要求,取各组分符合要求的最低浓度作为该组分的测定限。张泽林:城市供水水质标准 中挥发性有机物的检测方法第23卷 第20期表4 各组分的测定限Tab.4Li mit of determination o

19、f differentVOCsgL-1项目1,1-二氯乙烯 二氯甲烷1,1-二氯乙烷1,2-二氯乙烯 氯仿1,1,1-三氯乙烷1,2-二氯乙烷 四氯化碳测定限0.24.010.04.00.10.003 512.50.004 0项目三氯乙烯二氯一溴甲烷1,1,2-三氯乙烷 一氯二溴甲烷四氯乙烯溴仿1,1,2,2-四氯乙烷测定限0.015 50.003 52.02.00.004 00.40.63结论用HSGC 毛细管柱 -ECD方法可同时检测 城市供水水质标准(CJ/T 2062005)中的15种挥发性有机物,省掉了溶剂萃取、填充柱装填等繁琐的前处理工作,分离效果好,具有简单、方便、快速(检测周期

20、为20 min)、准确性高的优点。除1,2-二氯乙烷的测定限较高(比CJ/T 2062005中1,2-二氯乙烷的限值高出7.5g/L)外,其他14种挥发性有机物的测定限均能满足城市供水水质标准(CJ/T 2062005)和地表水环境质量标准(GB 38382002)的要求。参考文献:1 孙传经.气相色谱分析原理与技术M.北京:化学工业出版社,1981.2 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第4版)M.北京:中国环境科学出版社,2002.3阎吉昌.环境分析M.北京:化学工业出版社,2002.电话:(0750)8702345E-ma il:收稿日期:2007-03-24新闻发布会 落实国务院

21、节能减排综合性工作方案,推进城乡污水处理2007年7月27日,建设部仇保兴副部长在城乡污水处理与安全供水新闻发布会上,就建设部落实节能减排任务,推进城乡污水处理与安全供水做出了重要部署。控制高耗能、高污染行业增长过快。一是指导各地在城市规划编制中体现符合当地可持续发展要求的资源指标、环境指标,并作为强制性内容。二是严格执行项目开工建设“六项必要条件”,把好新上项目准入关。实施水资源节约项目,加快水污染治理工程建设。一是到2010年基本完成对运行超过50年以及老城区严重漏损的供水管网的改造,全国设市城市供水管网平均漏损率 15%。二是在城镇全面推广生活节水器具。三是力争北方缺水城市再生水利用率达

22、到污水处理量的20%,南方沿海缺水城市达到5%10%。四是会同有关部门尽快编制完成全国“十一五”城镇污水处理及再生利用设施建设规划、重点流域水污染防治规划等,并按职责分工抓好相关工作的落实。五是进一步完善城镇污水处理厂污泥处理、处置的相关标准,研究制定 城市污水处理厂污泥处理处置技术政策,强化污泥处置的管理,防止二次污染。六是研究制定 农村污水处理设施设计指南 、农村污水处理设施建设与运行经济政策,开展农村污水处理试点项目,建立农村污水处理技术研究中心。依靠科技,加快减排技术开发和推广。一是启动一批国家级的重点项目,以推进减排技术的研发;二是广泛开展减排国际科技合作,积极引进国外先进节能环保技

23、术和管理经验;三是构建科技交流平台。强化责任,加强节能减排管理。一是建立和完善节能减排指标体系、监测体系;二是加大实施节能节水产品认证管理力度;三是加强节能减排管理能力建设。健全法制,加大监督检查执法力度。一是积极做好城市排水和污水管理等方面行政法规的制定及修订工作,积极研究开展节约用水等方面的立法准备工作;二是强化城市污水处理厂设施运行管理和监督;三是建立政府节能减排工作问责制,严格节能减排执法检查。完善政策,形成激励和约束机制。一是积极稳妥推进资源性产品价格改革;二是完善和实施有利于减排的财政税收政策。加强宣传,提高全民节约意识。一是每年制定节能减排宣传方案,主要新闻媒体在重要版面、重要时段进行系列报道;二是搞好一年一度的全国城市节水宣传周活动。48第23卷 第20期 中 国 给 水 排 水