流动注射分析法（FIA）测定海水中挥发酚

流动注射分析法（ FIA）测定海水中挥
发酚
摘要：挥发酚浓度过高会对海洋中的生物造成毒害作用，是海水水质监测标准检验项目之一。

但传统的实验室挥发酚分析过程复杂、样品分析周期长，难以适应快速监测的要求。

本研究采用流动注射分析法（FIA）测定海水中挥发酚，水样经在线蒸馏预处理，200s即可完成一个样品的检测，方法线性相关系数＞0.9998，精密度小于1 %，检出限为0.243 μg/L，海水样品的加标回收率达
90~110 %。

经验证方法可靠，可满足海水挥发酚监测的要求。

关键词：流动注射；海水；挥发酚
中图分类号：X703.5文献标识码：A
酚属于高毒物质[1]，水体浓度高于1 mg·L-1影响鱼的产卵和回游，高浓度挥发酚（＞5 mg·L-1）甚至导致鱼类中毒死亡。

挥发酚是沸点低于230℃的酚类污染物的总称，其浓度过高则对海洋中的生物造成毒害作用，因而挥发酚是海水水质监测标准检验项目之一[2]。

而传统的实验室挥发酚分析需要对样品进行蒸馏、低浓度样品还需进行萃取，过程复杂、样品分析周期长，难以适应快速监测的要求。

国外已有标准采用连续流动、流动注射法测定海水中挥发酚[3,4]，我国《近岸海域海水水质检测操作技术规程（试行）》[5]中有连续流动分析测定海水中挥发酚的规范，但尚无流动注射分析法（FIA）测定海水的相关标准。

本研究采用流动注射分析法（FIA）测定海水中挥发酚，为流动注射分析法（FIA）测定海水中挥发酚的标准建立、海洋环境监测仪器发展提供数据支撑。

1实验部分
1.1仪器
流动注射分析仪：BDFIA-8000全自动流动注射分析仪（北京宝德仪器有限公司），包括自动进样器、多通道蠕动泵、蒸馏模块及分析流路、操作软件。

1.2试剂
水：不含酚的去离子水。

蒸馏试剂：30 %磷酸（蒸馏试剂）、每周制备。

铁
氰化钾缓冲液（pH=10.3）：将2.0 g铁氰化钾 (优级纯)，3.1 g硼酸 (优级纯)
和3.75 g氯化钾 (分析纯)溶于水中900 mL去离子水中，加入47 mL氢氧化钠
溶液（1 mol/L，分析纯），调节溶液的pH值为10.2，用去离子水定容至1 L。

脱气后使用。

每周配制。

4-氨基安替比林显色剂：将0.32 g 4-氨基安替比林
（分析纯）溶于约200 mL去离子水中，然后用定容至500 mL，当天配制，脱气
后使用。

载流：去离子水，脱气后使用。

挥发酚标准样品：由2 mg/L苯酚标准
物质（BW20018-2-20，坛墨质检）稀释得到。

1.3方法原理
用在线蒸馏方法使挥发性酚类化合物蒸馏，使得挥发性酚类化合物就与干扰
物质和固定剂分离。

被蒸馏出来的酚类化合物，在pH=10.0±0.2的介质中、有
铁氰化钾的存在条件下，可与4-氨基安替比林反应生成橙红色的安替比林染料，
在510 nm的波长下检测其吸光度。

1.4实验步骤
按图1所示的流程图将各管路接入对应试剂中。

启动仪器，设置仪器运行参
数并等待分析系统预热完毕，随后启动分析程序，待试剂充满管路至基线稳定，
确认仪器管路的密闭性及液体流动的顺畅，进行测定。

标准曲线：采用2. 00 mg /L 的苯酚标准溶液以去离子水为稀释液配制0、2、5、10、20、50 μg /L标准溶液并进行测定。

精密度和准确度：采用国家标准样品测定7次，计算相对标准偏差为精密度，与样品标准浓度比较、评价其准确度。

方法检出限：参照美国EPA方法[6]测定2 ug /L挥发酚标准样品并按式1.1计算方法检出限。

式中：MDL，方法检出限，μg/L；t，自由度为n-1时的t分布单边t值，当n=7，t=3.143；n，样本数；1-α，置信度，99 %；SD，标准偏差，μg/L 。

加标回收率：采用六个不同的海水样品测定本底值，分别加标1 μg/L或2 μg/L挥发酚标准物质测定加标值，每个样品加标前后各测定三组，然后取平均值计算加标回收率。

S-试样；C-载流；R1-蒸馏试剂；R2-缓冲溶液；R3-显色剂；P-蠕动泵；V-进样阀；M1、M2、M3-混合器；H-加热装置；D-蒸馏装置；T-检测器； W-排废
图1.1海水挥发酚流动注射分析法流程图
2结果与讨论
2.1仪器运行参数选择
流动注射方法为非完全反应，反应液应被载流（基线）完全隔离以保障无交叉携出，经验证参数为进样时间140 s，进载流时间 60 s，注射时间80 s，到达阀时间 280 s，积分时长40 s，蒸馏温度165 ℃，样品周期 200 s，可满足挥发酚浓度2 ug/L、50 ug/L无相互干扰。

2.2标准曲线
标准曲线测定结果如图2.1，在2~50 μg/L范围内流动注射峰面积与标准溶液浓度具有较好的线性关系，线性方程为：y=0.2829x+0.341（图1），相关系数R2＞0.9998。

图2.1仪器参数设置
2.3精密度和准确度
按照标准物质证书配制18.8±0.9 μg/L 、40.2±2.7 μg/L的挥发酚标准样品（GSB 07-3180-2014），采用仪器平行测定7次（如表2.1）。

标准偏差分别为0.158 μg/L、0.186 μg/L，相对标准偏差（精密度）分别为0.8 %、
0.5 %。

测定值均在标准浓度的不确定度范围内且接近真值，可见采用流动注射分析仪测定挥发酚样品精密度高、准确度好。

表2.1 国家标准样品测定结果
序号
标准
浓度
（μg
/L）
测试结果
（μg/L）
相对
偏差
（μg
/L）
相
对标
准偏
差
（
%）
1
18.8
±0.9
18.74、18.85、19.00、
18.92、18.79、19.21、19.01
0.158
.8
2
40.2
±2.7
40.54、40.55、40.13、
40.45、40.18、40.34、40.14
0.186
.5
2.4方法检出限
采用仪器平行测定2 μg/L挥发酚标准溶液7次，结果分别为2.273、2.149、2.275、2.174、2.129、2.135、2.065 μg/L，标准偏差0.077 μg/L，方法检出
限为0.243 μg/L。

而《海洋监测规范》第4部分：海水分析（GB 17374.4）[7]
中仲裁方法的检出限为1.1 μg/L，《国家近岸海域海水水质监测操作技术规程（试行）》[5]中采用连续流动法检出限为0.3 μg/L。

可见采用流动注射分析法
检出限低，可满足监测要求。

2.5加标回收率
6个海水样品的挥发酚浓度分别为分别加入挥发酚标准物质后测定加标回收率，测定结果如表2.2所示。

加标回收率均在90 %~110 %之间，满足监测操作技
术规程[5]的要求。

表2.2 加标回收率
样品
加标
浓度
（μg
/L）
本底值
（μg/L）
加标后浓度
（μg/L）
加标
回收率
（%）
海水样品11
0.410、
0.409、0.408
1.489、
1.488、1.484
107.8
海水样品10.502、 1.441、
93.9
20.507、0.506 1.454、1.437
海水样品31
0.837、
0.827、0.826
1.833、
1.843、1.843
101.0
海水样品42
1.013、
1.052、1.023
3.104、
3.149、3.169
105.6
海水样品52
1.068、
0.991、1.033
2.879、
2.847、2.814
90.8
海水样品62
1.837、
1.821、1.805
3.876、
3.832、3.794
100.6
3结论
本研究采用流动注射分析法（FIA）测定海水中挥发酚，水样经在线蒸馏预
处理，方法简便、快速，可显著提升监测效率。

经研究该方法线性度好、相关系
数＞0.9998，精密度小于1 %，测定环境标准样品接近真值，仪器的方法检出限
低至0.243 μg/L，好于现行仲裁法，且实际海水样品的加标回收率可达
90~110 %。

综上所述，该方法满足海水中挥发酚的监测要求，可应用于海水挥发
酚监测。

参考文献：
1.
陈燕, 杨爽, 任朝兴. AA3连续流动分析仪测定海水中挥发酚[J]. 河南科技, 2017, 607(3):125-126.
2.
GB 3097―1997. 海水水质标准[S].
3.
ISO14402. Water quality-Determination of phenol index by flow analysis (FIA and CFA) [S]. 1999.
4.
EPA METHOD 9066. Phenolics (Colorimetric, Automated 4-AAP with Distillation) [S]. 1986.
5.
国家近岸海域海水水质监测操作技术规程（试行）[Z]. 总站海字[2017]81号.
6.
EPA METHOD 353.2. DETERMINATION OF NITRATE-NITRITE NITROGEN BY AUTOMATED COLORIMETRY[S]. 1993.
7.
GB 17374.4―2007. 海洋监测规范第4部分：海水分析[S].。