挥发酚对人体的危害及废水中挥发酚的快速检测

挥发酚对人体的危害及废水中挥发酚的快速检测摘要：目的（1）了解废水中挥发酚对人体的危害。（2）建立快速而准确的检测水中的挥发酚的方法，并讨论其在实际自动监测中的应用情况。方法采用连续流动分析技术测定环境水样中的挥发酚。关键词：挥发酚连续流动分析自动监测酚类是单环和稠环芳烃的单元、二元或多元的羟基衍生物。其中，单元酚类毒性较多元酚高，且能随水蒸气一起挥发而和其它酚类化合物分离。因此通常称之为挥发酚。1挥发酚对人体的危害及来源酚类为原生质毒，属高毒物质，人体摄入一定量会出现急性中毒症状；长期饮用被酚污染的水，可引起头痛、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。水中酚达一定浓度时可影响水生动植物的生存，高浓度的酚（尤其是多元酚）能抑制水中微生物的生长繁殖，影响水体的自净作用。当水中含酚0.1~0.2mg/l，鱼肉有异味；大于5mg/l时，鱼中毒死亡。含酚浓度高的废水不宜用于农田灌溉，否则会使农作物枯死或减产。水体中的酚类化合物主要来源于含酚废水，如焦化厂、煤气厂、煤气发生站、石油炼厂、木材干馏、合成树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、化学试剂等工业废水。例如，每生产一吨焦炭，就可产生0.2-0.3立方米的含酚废水。化工厂通过对水质中挥发酚的在线监测及人工测定，判定污水是否可以排放。广西石化公司挥发酚的排放标准为≤70mg/l。2实验部分2.1主要仪器与试剂2.1.1仪器及参数连续流动分析仪，主要仪器参数：测量波长（510nm），参比波长（720nm），在线蒸馏器温度（155℃），分析速率（30样/h），取样时间（60s），清洗时间（60s），寻峰时段：15s～80s。2.1.2试剂4-氨基安替比啉、铁氰化钾、硼酸、氯化钾、磷酸、氢氧化钾。（试剂均为分析纯试剂）2.2实验方法2.2.1实验试剂的配置缓冲液：用90mL水溶解0.20g铁氰化钾，0.30g硼酸和0.50g氯化钾，并用1.0mol/L氢氧化钾调pH至10.3，定容至100mL。使用时，加入2～3滴Brij-35润滑剂。4-氨基安替比啉溶液：用超纯水溶解4-氨基安替比啉0.065g，稀释定容至100mL，现配现用，使用前过滤除气。蒸馏剂：取85%磷酸100mL于800mL超纯水中；待冷却后，用水稀释至1000mL，摇匀。2.2.2实验步骤澄清透明的水样直接进样测定，浑浊、色度较深的样品需澄清或过滤后测定。若水样中含有游离氯等氧化剂，可以加入抗坏血酸除去；含有少量的硫化物，可以用磷酸调pH至4，然后加入适量的硫酸铜，沉淀、过滤后使用。装有水样的5mL样品管置于自动取样器的固定架中，放好反应试剂，联通各个流路。启动分析软件，设定分析参数。待基线走稳后，调节灯能量，进样并采集吸光度信号。3实验结果及讨论3.1标准曲线、检出限和精密度实验上述实验条件下，配制挥发酚标准浓度系列并测定其吸光度。结果表明，在0～200.0μg/L浓度范围内，体系吸光度值与挥发酚浓度呈良好的线性关系，回归方程：y=0.0002x-0.0004，r2=0.9994。对样品空白进行21次测定，得检出限为0.5μg/L。对浓度为5.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L和150.0μg/L的挥发酚标准溶液连续进样11次，根据测量结果算出相对标准偏差（RSD%）范围为0.82％～2.03％。3.2干扰离子的测定当挥发酚浓度为25μg/L时，500倍的K+、Na+、NH4+、Cl-、NO3-、SO2-，100倍的Ca2+、Ni2+，50倍的Zn2+、Pb2+，20倍的Hg2+、Fe2+对测定不产生干扰。同时，实验观察到过高盐度的水样，在线蒸馏时会堵塞蒸馏器玻璃管路，建议所分析的水样的盐度不要超过15‰。3.3与国标方法的比较本实验同时采用流动分析法及国标法（GB/T7467-1987）分别测定环境标准样品中挥发酚含量，如表1所示。分析结果表明，连续流动分析法与国标法分析结果一致，与环境标准样品标准值吻合。3.4实际样品与加标回收率在上述实验条件下，用连续流动分析法测定实际水样中的挥发酚，并分别在0.3μg～5.0μg的加入量进行了加标回收实验。分析结果显示，水样中挥发酚的回收率在之间，达到质控要求。4检测过程中干扰因素的消除分析4.1水质样品中无机或有机的还原性物质的消除水质样品中常见的还原性物质和有机物包括亚硫酸盐、甲醛等，为了消除有机物对检测结果的影响，应该对样本进行分样处理，具体操作为：把样品放在分液漏斗中，在分液漏斗中添加硫酸溶液，此时，样品呈酸性，依次添加50mL、30mL、30mL乙醚来萃取酚，合并乙醚层于另一分液漏斗，然后分次添加4mL、3mL、3mL10%氢氧化钠溶液进行反萃取，使酚类化合物转移到氢氧化钠溶液中，然后合并萃取液，移入烧杯中，然后将获得的溶液置于水浴中加热，去除溶液中的残留萃取剂，能够有效地消除无机或有机的还原性物质对挥发酚检测的干扰。4.2苯胺类物质的消除水质中的苯胺类物质会与4-氨基安替比林产生反应，出现显色反应示数偏高的现象，对检测结果产生一定的影响。为了消除苯胺类物质对挥发酚检测结果的影响，通常采用蒸馏的方式进行消除，在pH小于0.5的条件下进行蒸馏分离，能够有效地消除苯胺类物质对结果的影响。4.3硫化物的消除采集的水质样品应该先采用乙酸铅试纸进行检测，如果水质样品中含有硫化物，则乙酸铅试纸将会变黑，为了消除硫化物对挥发酚检测结果产生的影响，应该进行以下处理：可取一滴样品放在乙酸铅试纸上，若试纸变黑色，说明有硫化物存在。此时样品继续加磷酸酸化，置通风橱内进行搅拌曝气，直至生成的硫化氢完全逸出。4.4油类物质的消除如果水质分析样品中含有油类物质，将会降低水质样品中污染物的沸点，对蒸馏过程产生影响，不能够准确地检测到挥发酚的含量。为了消除油类物质对水质样品检测结果的影响，应该对水质样品静置分离出浮油后，调节pH值，通常采用氢氧化钠进行调节，将水质样品的pH值调节在12.0左右，这样能够将酚类物质转变成酚钠，将经过处理的水质样品通过四氧化碳进行萃取，萃取两次。4.5酚标准溶液的影响通常采用溴化容量法进行标定酚溶液的检测，在标准酚溶液中添加溴酸钾-溴化钾标准溶液，然后采用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，发生以下反应BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H20挥发酚和生成的Br2反应，生成C6H2Br3OH白色沉淀，反应式表现为：C6H5OH+3Br2=3HBr+C6H2Br3OH↓碘化钾和剩余的溴发生反应，反应式表现为：Br2+2KI=2KBr+I2I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6由此可见，溴的含量对挥发酚含量的测定具有一定的影响，应该严格控制溴的含量，并控制溴化时间，通常控制在10min左右，否则将会导致检测结果偏高。