消毒副产物相关应用
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2023-12-21 | 678 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:



       饮用水消毒时,消毒剂和饮用水中的一些天然物质反应生成消毒副产物(Disinfection By-products,DBPs)。研究表明,DBPs可能具有生殖毒性和致癌性,因此已经引起了人们的广泛关注。美国国家环境保护局,世界卫生组织的《饮用水水质准则》 等都颁布了相关的饮用水中的DBPs的控制标准,研究表明,由于传统消毒方式发生了改变,即使消毒副产物的总量有所下降,但是其中的一些新型消毒副产物,如卤代乙酸(haloacetic acids,HAAs)等浓度却显著增加。我国环境标准《水质 氯酸盐、亚氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸的测定 离子色谱法》采用离子色谱法对地表水、地下水、生活废水和工业废水中的5种消毒副产物进行同时检测。新颁布的《生活饮用水标准》中对某些消毒副产物指标浓度限值进行了规定,但是没有涉及新型消毒副产物。

我们采用SQ220离子色谱仪、AS70大体积进样自动进样器及SQEG10淋洗液自动发生器,对饮用水中5种消毒副产物(亚氯酸盐、溴酸盐、氯酸盐、二氯乙酸和三氯乙酸)及5种阴离子(F-、Cl-、SO42-、Br-、NO3-)进行了同时检测。结果表明,通过调整色谱条件,可实现5种消毒副产物及5种常规阴离子基线分离,同时测试结果(线性相关系数、精确度、回收率)均理想,完全满足国标中的检测要求。该方法具有无需进行样品预浓缩、操作简便、灵敏度高等优点,可以有效地监控水中的消毒副产物的变化。

 

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

       SQ220离子色谱仪,AS70自动进样器,SQEG10 KOH淋洗液发生器。SmartChrom 数据处理软件;Ag/Na型预处理柱(1cc)。

       溴酸盐标准溶液(1000mg/L,国家标准物质中心)、亚氯酸盐标准溶液(1000mg/L,国家标准物质中心)、氯酸盐标准溶液(1000mg/L,国家标准物质中心)、二氯乙酸(DCAA)标准溶液(1000mg/L,国家标准物质中心)、三氯乙酸(TCAA)标准溶液(1000mg/L,国家标准物质中心)。

1.2 色谱条件

       阴离子色谱柱(AS19,4mm);阴离子自再生抑制器(AERS II,4mm),流速:1mL/min;柱温:26℃;池温:35℃;进样量:250 μL;电导检测,峰面积定量。



 梯度程序如表1:

时间 min

浓度 mmol/L

0-18

5.0

18.2-30

5-45

30.1

5

40.0

5



 

2 结果与讨论

2.1 定性色谱分离

       从图1可以看出,通过调整柱温及淋洗液梯度程序,饮用水中常规阴离子与5种消毒副产物可以实现基线分离。


2.2 标准曲线和检出限

       配制5种消毒副产物的系列线性溶液,其中ClO2-(0.01、0.02、0.04、0.1、0.4mg/L),BrO3-(0.01、0.02、0.04、0.1、0.4mg/L),DCAA(0.025、0.05、0.1、0.25、1.0mg/L), ClO3-(0.025、0.05、0.1、0.25、1.0mg/L),TCAA(0.05、0.1、0.2、0.5、2.0mg/L),分别进样,得到对应的峰面积,以峰面积对浓度绘制线性标准曲线,分别得到5种消毒副产物对应的线性方程和线性相关系数。通过使用高容量的色谱柱及大体积进样,提高检测的灵敏度,选择适合的低浓度混合标准溶液重复进样10次,计算出标准偏差SD.3倍SD为方法检出限,10倍SD为定量检出限。通过表2中的实验数据可以看出,线性和检出限均满足痕量目标污染物的检测需求。


图1饮用水中常规阴离子与5种消毒副产物混合标准色谱图

色谱峰mg/L: 1.F-(2.0) 2. ClO2-(0.1) 3.BrO3- (0.1)4.Cl- (5.0)5.DCAA(0.25) 6.NO2-(1.0) 7.ClO3-(0.25) 8.Br-(1.0) 9.NO3- (5.0)10.TCAA (0.5)11.SO42-(10.0)





表2 线性曲线和检出限


2.3 实际样品测定、加标回收率及精确度试验

       采用标准加入法测定了青岛市某区家用自来水水样加标回收率,结果见表3.由表3可以看出,5种消毒副产物的实际水样品加标回收率在95.3~100.1%之间,连续6次进样,得到相对标准偏差小于3.6%,符合实际分析要求。测定过程中,如遇到氯离子浓度过高,干扰溴酸盐和二氯乙酸的测定时,可过Ag/Na型预处理柱去除干扰。图2为生活饮用水实际水样加标色谱图。

表3 加标回收率及精确度


 

 

 

 


图2 实际水样加标色谱图

色谱峰:1. ClO2- 2. BrO3- 3. DCAA 4.ClO3- 5.TCAA



3.结论

       使用SQ220离子色谱仪,采用氢氧化钾梯度淋洗程序及大体积进样,可实现生活饮用水中5种消毒副产物的同时检测,同时实验表明,常规阴离子均对5种阴离子产生干扰,且灵敏度、回收率及精确度理想,完全满足痕量物质的检测要求。