顶空气相色谱法测定污水中的苯系物和氯苯含量

氯苯 回归方程
ｙ＝１０４．６２９ｘ
相关系数
０．９９９ ９
２２６
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
由 表 ２ 试 验 数 据 可 知，７ 种 目 标 物 质 质 量 浓 度 在０．００～０．５０ ｍｇ／Ｌ 时，线 性 关 系 良 好，相 关 系 数 均 ≥０．９９９ ５，满 足 相 关 技 术 要 求 。
将样品置于密 封 的 顶 空 瓶 中，在 一 定 的 温 度 下 经一 定 时 间 的 平 衡，水 中 的 苯 系 物 （苯、甲 苯、乙 苯、 邻二甲苯、对二甲 苯、间 二 甲 苯）和 氯 苯 逸 至 上 部 空 间 ，并 在 气 液 两 相 中 达 到 动 态 的 平 衡 。 此 时 ，苯 系 物 和氯苯在 气 相 中 的 浓 度 与 它 在 液 相 中 的 浓 度 成 正 比。用带有 ＦＩＤ 检 测 器 的 气 相 色 谱 仪 对 苯 系 物 和 氯苯的浓度进行 测 定，通 过 峰 面 积 计 算 出 样 品 中 苯 系物和氯苯的浓度。
１．２ 主 要 仪 器 和 设 备 Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０ Ａ 气 相 色 谱 仪、氢 火 焰 离 子 化 检
测 器 （ＦＩＤ ）、安 捷 伦 毛 细 管 色 谱 柱 （ＨＰ－ ＩＮＮＯＷａｘ），３０ ｍ×０．３２ ｍｍ×０．２５μｍ、ＣＴＣ 自 动顶空进样器、２２ ｍＬ 螺旋口顶空瓶。 １．３ 试 验 方 法 １．３．１ 标 准 溶 液 配 制 及 样 品 处 理
Ｚｈｏｕ Ｊｉｎｙｕａｎ，Ｌｉ Ｘｉａｎｆａｎｇ，Ｙｉｎ Ｃｈｅｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｊｉｒｏｎｇ，Ｗａｎ Ｑｉａｏｌｉｎｇ
（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｗａｔｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｈｅａｄｓｐａｃｅ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｎｚｅｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｅｗａｇｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｎｚｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ４ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｔｏｌｕｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ４ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｐｈｅｎｙｌｅｔｈａｎｅ ｗａｓ ０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｐ－ｘｙｌｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｍ－ｘｙｌｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ，ｔｈｅ ｏ－ｘｙｌｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ４ ｍｇ／Ｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ ｗａｓ ０．０００ ６ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｆｅａｔｕｒｅｄ ｂｙ ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ７ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ａｌｌ ≥０．９９９ ５．Ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ９６％ ～１０５％，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ （ＲＳＤ）ｗｅｒｅ ａｌｌ＜２％ ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；Ｈｅａｄｓｐａｃｅ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ｂｅｎｚｅｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ；Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ
污水中苯系 物、氯 苯 类 化 合 物 主 要 来 源 于 工 业 污染，如染料、制 药、农 药 和 有 机 合 成 等。 该 类 物 质 不 仅 造 成 环 境 污 染 ，还 会 对 人 体 皮 肤 、结 膜 和 呼 吸 器 官产生刺 激，并 在 人 体 有 富 集 作 用，能 抑 制 中 枢 神 经，严重时会引起肝脏和肾脏的损 害 。 ［１－２］ 污 水 中 的 苯系物、氯苯是现行国标必检项目［３］，但目前 的 常 用 方法中，苯 系 物 和 氯 苯 按 照 两 种 检 测 方 法 分 别 检 测［４－５］，且氯苯多采 用 二 硫 化 碳 液 液 萃 取 方 法，而 二 硫化碳对检测人 员 的 身 体 健 康 危 害 较 大，且 容 易 造 成二次污染。本 研 究 建 立 了 一 种 安 全、快 捷 的 分 析
间二甲苯回归方程
ｙ＝２２０．０２２ｘ
相关系数
０．９９９ ８
峰 面 积 （Ａ）０．０００ １８．４０７ ３７．０１０ ５４．８３０ ７２．７２２ ８８．６２０
邻二甲苯回归方程
ｙ＝１８０．１６５ｘ
相关系数
０．９９９ ８
峰 面 积 （Ａ）０．０００ １０．６６６ ２１．２５０ ３１．７３３ ４２．３１８ ５１．５６４
平衡箱温度：６０ ℃，进样针温度：６１ ℃，平衡箱转 速：５００转／ｍｉｎ，进样针抽取速度：１００μＬ／ｓ，进样速度： １ ０００μＬ／ｓ，平衡时间：４０ｍｉｎ，ＧＣ运行时间：１７ｍｉｎ。 １．３．３ 色 谱 条 件
进样口温度：２００ ℃；进 样 口 模 式：采 用 分 流 进 样，分流 比 为 ２０∶１；检 测 器 温 度：２４０ ℃；载 气 流 速：２．０ ｍＬ／ｍｉｎ；尾 吹 气：５８ ｍＬ／ｍｉｎ；氢 气 流 量： ４０ ｍＬ／ｍｉｎ；空 气 流 量：４００ ｍＬ／ｍｉｎ；柱 箱 温 度： ５０ ℃，保持１５ ｍｉｎ。 ２ 结 果 与 讨 论 ２．１ 试 验 原 理
苯
回归方程
ｙ＝１８５．５９９ｘ
相关系数
０．９９９ ９
峰 面 积 （Ａ）０．０００ ２０．１７２ ４０．１００ ５９．７４９ ７９．２９９ ９７．３０３
甲苯 回归方程
ｙ＝１９６．９６９ｘ
相关系数
０．９９９ ９
峰 面 积 （Ａ）０．０００ ２３．５５４ ４７．０３０ ７０．０８８ ９２．９５８ １１３．４０３
Ｆｉｇ．１ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ ｏｆ ６ｂｅｎｚｅｎｅ
ｓｅｒｉｅｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ
表 １ 目 标 物 保 留 时 间
项目
Ｔａｂ．１ Ｔａｒｇｅｔ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｔｉｍｅ 苯 甲苯 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 氯苯
保留时 间ｔＲ ２．９２８ １．３５５ ６．１１９ ７．００３ ７．２６５ ９．３１３ １１．３３１
用甲醇溶 液 将 苯 系 物 （苯、甲 苯、乙 苯、邻 二 甲 苯、对 二 甲 苯、间 二 甲 苯 ）和 氯 苯 稀 释 成 浓 度 为 １００ ｍｇ／Ｌ的标准贮备液，备用。
移取 １０ ｍＬ 水 样 于 ２２ ｍＬ 事 先 加 入 ４．０ ｇ ＮａＣｌ的顶空瓶 内 并 封 盖。 在 １．３ 顶 空 条 件 和 气 相 色谱条件下测定。 １．３．２ 顶 空 条 件
乙苯 回归方程
ｙ＝２３０．３１３ｘ
相关系数
０．９９９ ９
峰 面 积 （Ａ）０．０００ ２２．９１５ ４５．６２０ ６８．１７４ ９０．４３８ １１０．０９７
对二甲苯回归方程
ｙ＝２２３．８０２ｘ
相关系数
０．９９９ ８
峰 面 积 （Ａ）０．０００ ２２．５１０ ４５．０２０ ６６．９６０ ８８．８２３ １０８．２８０
对 质 量 浓 度Ｃ（ｍｇ／Ｌ）进 行 线 性 回 归 ，得 到 各 目 标 物
质 标 准 曲 线 ，其 结 ａｂ．２ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ｌｉｎｅ
项目
参数
浓 度／ｍｇ／Ｌ ０．００ ０．１０ ０．２０ ０．３０ ０．４０ ０．５０
峰 面 积 （Ａ）０．０００ １９．０３３ ３７．０２０ ５６．２２５ ７４．６２３ ９２．１１１
采 用 １．３ 试 验 条 件 同 时 测 定 污 水 中 ６ 种 苯 系 物 和氯苯，从图 １ 可 知，７ 种 物 质 有 较 好 的 分 离 效 果， 峰形对称无 拖 尾，且 无 杂 峰 干 扰。７ 种 目 标 物 质 的 保 留 时 间 见 表 １。
图 １ ６ 种 苯 系 物 和 氯 苯 的 标 准 气 相 色 谱
第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
顶空气相色谱法测定污水中的苯系物和氯苯含量
周金元 李显芳 印 成 张继蓉 万巧玲
（重 庆 水 务 集 团 水 质 检 测 有 限 公 司 ，重 庆 ４０００６０）
摘要 建 立 了 测 定 污 水 水 样 中 苯 系 物 含 量 的 顶 空 气 相 色 谱 法。 目 标 物 质 检 出 限 分 别 为 苯：
０．０００ ４ ｍｇ／Ｌ；甲苯：０．０００ ４ ｍｇ／Ｌ；乙 苯：０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ；对 二 甲 苯：０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ；间 二 甲 苯：
０．０００ ３ ｍｇ／Ｌ；邻二甲苯：０．０００ ４ｍｇ／Ｌ；氯苯：０．０００ ６ｍｇ／Ｌ。该法线性关系良好，各目标物质的相
关系数≥０．９９９ ５，加标回收率在９６％～１０５％，ＲＳＤ 值＜２％。
关键词 污水 顶空气相色谱法 苯系物 氯苯
中 图 分 类 号 ：ＴＵ９９２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００２－８４７１（２０２０）Ｓ１－０２２５－０４
ＤＯＩ：１０．１３７８９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｗｗｅ１９６４．２０２０．Ｓ１．０５３
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｎｚｅｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ ｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ ｈｅａｄｓｐａｃｅ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ
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第４６卷 增刊２０２０年
给水排水
ＷＡＴＥＲ ＆ ＷＡＳＴＥＷＡＴＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．４６ 增刊２０２０
于 表 面 的 有 机 物 ，冷 却 后 于 干 净 的 试 剂 瓶 中 保 存 ；带
证书的 苯、甲 苯、乙 苯、邻 二 甲 苯、对 二 甲 苯、间 二 甲
苯 、氯 苯 标 准 溶 液 或 混 合 标 准 溶 液 。
２．２ 标 准 曲 线 的 绘 制
用５０μＬ 微量 取 样 针 分 别 移 取 １０μＬ、２０μＬ、 ３０μＬ、４０μＬ、５０μＬ 混 合 贮 备 液 于 事 先 加 入 ４．０ｇ ＮａＣｌ和１０ ｍＬ 纯水的顶空瓶中，加 盖密 封，上 机 分
析，依据１．３ 试 验 条 件 得 出 相 应 谱 图，以 峰 面 积 Ａ
２．３ 精 密 度 配制一浓度为０．３０ ｍｇ／Ｌ 的 标 准 溶 液 ７ 瓶，在
相 同 色 谱 条 件 下 上 机 测 定 ，所 得 结 果 见 表 ３。
表 ３ 精 密 度 试 验 结 果
Ｔａｂ．３ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ
测定次数 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ＲＳＤ／ ％
间二甲苯 ０．３１３ ０．３０９ ０．３０５ ０．３０９ ０．３１０ ０．３１５ ０．３０７ １．１
方法，采用顶空 气 相 色 谱 法 同 时 测 定 污 水 中 苯 系 物 和氯 苯 的 含 量，该 方 法 灵 敏 度 高、检 出 限 低、重 现 性 好，且对人员和环境的危害小，具有较高的适 用性 和 推 广 价 值 。 ［６－８］ １ 材 料 与 方 法 １．１ 试 剂 与 药 剂
高纯 氮 气 （纯 度 ９９．９９９％），高 纯 氢 气 （纯 度： ９９．９９９％），空气（零 级 ）；新 制 备 的 不 含 有 机 物 的 Ｉ 级纯水或蒸馏水；甲醇（色谱纯，≥９９．９９％）；氯 化 钠 （分析纯，≥９９．５％），在３５０ ℃下加热６ｈ，除去吸附
苯 甲苯
０．３０２ ０．３００ ０．２９７ ０．３０１ ０．３０２ ０．３０６ ０．２９８ １．０ ０．３０９ ０．３０６ ０．３０２ ０．３０６ ０．３０８ ０．３１２ ０．３０４ １．１
乙苯
０．３１３ ０．３０８ ０．３０５ ０．３０９ ０．３１０ ０．３１５ ０．３０７ １．１
对二甲苯 ０．３１３ ０．３０９ ０．３０５ ０．３０８ ０．３１０ ０．３１５ ０．３０７ １．１