某糠醛厂排放废水及周围地下水的GC_MS测定

18
1- ( 4- 羟基- 3- 甲基) 乙酮
C9H10O 2
19 2. 3—二氢苯并呋喃 20 十四烷酸 21 十六烷酸
C8H8O C14H28O 2 C16H32O 2
10. 6 1. 6 1. 2 2. 5 4. 6 5. 4 2. 5
7. 0 2. 5 2. 9 7. 1 10. 1
2. 3
2 实验结果与讨论
2. 1 工厂废水 图 1 为工厂排放废水的总离子流色谱图,
共检出 21 种化合物 ( 见表 1) , 其中作为原料的 乙酸 ( 5 号峰) 及产品糠醛 ( 6 号峰) 均被检出, 且样品谱图标准谱图匹配极好, 纯度 PU R 分 别达 868、957 另外检出大量具酚羟基结构的化 合物.
提要 某地地下 水显淡黄色有异味, 为查明被污染原因, 我们利用 G DX- 102 树脂富集, 对该处唯一的一家 工厂 —— 某糠醛厂排放的废水及其周围 地下水同时进行了 GC/ M S 测定. 以上两种水体中均有呋喃类化合物 ( 包 括糠醛) 及酚类化合物检出, 而远离工厂的上游地下水未发现以上两类化合物, 这 一结果表明, 该地下水区被工 厂排放的废水所污染.
表 1 工厂废水的 GC/ M S 分析结果
峰号
化合物的名称
分子式
相对面积 百分含量
1 苯酚 2 1- 羟基- 2- 丙酮 3 3- 羟基- 2- 丁酮 4 3- 甲基苯酚 5 乙酸
C6H6O C3H6O 2 C4H8O 2 C7H8O C2H4O 2
0. 9 0. 6 0. 9
17. 5
图 2 工厂周围受污染地下水总离子流图
— 31 —
型瓶中, 用 KD 浓缩器于 38～40℃浓缩至一定 体积, 供 GC/ M S 测定. 1. 2. 3 空白试验 试剂、树脂均进行空白 试验, 无干扰组分. 1. 2. 4 GC/ M S 实验条件 色谱柱: DX1 ( 0. 2m m×15m ) 弹性石英毛细柱. 色谱条件: 40℃恒定 1m in, 以 10℃/ m in 升至 100℃, 再以 8℃/ min 升至 270℃, 保持 2min, 载气为氦气, 柱前压 55kPa, 汽化温度 250℃进样量 1 L . 质 谱条件: 电子轰击源, 轰击能量 70eV. 电子倍 增器电压 1600V , 扫描周期 1s.
— 32 —
表 2 工厂周围地下水的 G C/ M S 分析结果
峰号
化合物的名称
1 苯酚 2 3- 甲基苯酚 3 2- 呋喃甲醛 4 2- 呋喃甲硫醇
5 1- ( 2- 呋喃基) 乙酮
分子式
C6H6O C7H8O C5H4O 2 C5H6O 5
C6H6O 2
相对面积 百分含量
2. 56 10. 37 33. 40 1. 77
C20H30O 4
C16H32O 2
11
2- ( 3H) 苯并噻唑酮
C7H5N O S
12
邻苯二甲酸二异辛酯
C24H38O 4
我们在测定中发现工厂废水呈明显酸 性, 而受污染的地下水 pH9 左右, 因此我们又 用原子吸收测定了水中钙镁的含量 ( 见表 4) , 结果被污染地下水的 Ca、M g 含量很高, 我们 认为这些是由于酸性废水排放渗入地下, 将地 层中钙镁盐溶解所致, 而且在 GC/ M S 分析中 我们发现工厂废水中测出乙酸, 而被污染地下 水未检出.
总第 79 期
环 境 保 护 科 学
V ol . 23 N o. 1 1997
某糠醛厂排放废水及周围地下水的 G C/ M S 测定
Determining GC/ MS in Wastewater of a Furfural Mill and the Groundwater
曲 健 毕 彤 杨洪莉 卜湘源 ( 沈阳市环境监测中心站 沈阳 110015)
1 实验部分
1. 1 主要试剂和仪器
吸附剂: GDX- 102 ( 40- 60 目) 天津化学
收稿日期 1996- 02- 16 修回日期 1996- 06- 05
试剂二厂生产, 使用前依次用二氯甲烷、丙酮 回流提取 8h, 用甲醇保存于冰箱中备用.
试剂: 二氯甲烷、丙酮为分析纯, 使用前 重蒸馏三次, 甲醇为高效液相色谱纯.
表 4 水中钙镁含量测定结果
种类
工厂废水 被污染地下水 对照点地下水
Ca ( mg/ L) 14. 5 128 24. 0
M g ( mg/ L) 3. 80 27. 9 6. 50
在进行 GC/ M S 测定时, 我们选用 SE30 毛细柱测定发现色谱峰不能完全分离, 改用 DX- 1 毛细柱后分离效果明显改善.
本刊编委座谈会在沈召开
1996 年 12 月, 《环境保护科学》编辑部邀请在沈 20 余位编委举行了 96 年工作总结及 97 年工 作按排座谈会.
会上编委们听取了编辑部就 96 年工作情况的汇报, 并根据今年本刊改季刊为双月刊的实际情 况, 制定了新一年的工作重点. 编委们在肯定本刊一年来工作成绩基础上指出: 在进一步提高刊 物质理的同时, 扩大读者队伍, 密切加强与作者关系; 要面向市场, 面向工矿企业, 多向他们提 供实用治理技术; 增加信息量为领导机关决策提供充分依据.
关键词 废水 地下水 G C/ M S ABSTRACT The ground wat er in some where shows yellow and smell. In order to exmine t he polluted reason, we determined GC/ MS in wastewat er discharged by a f urfural mill- t he only mill around, and groundwater by GDX- 102 resin collect ion. In both of water samples, the f uran and phenol were be determined. But there was no the chemicals in upper groundwater f ar from the mill. The result shows that t he groundwat er had been pollut ed by wast ewater discharged from furf ural mill. KEY WORDS Wastewat er Groundwater GC/ MS
7. 8 4. 6 7. 3
2. 2 工厂周围被污染地下水
距厂区 50m 处的地下水, 共检出 14 种有 机化合物 ( 见图 2、表 2) . 其中 1、2、3、5 号 峰的化合物在工厂排放废水中己有检出, 其中 3 号峰为工厂产品糠醛. 检出的 14 种化合物中 8 种具有呋喃环结构, 糠醛的相对面积达 33. 40% .
12 3- 羟基苯甲醛
C7H6O 2
13
1- 〔2- ( 1H) 吡咯基〕 乙酮
C6H7N O
14 4- 甲基- 1- 乙氧基苯
15
1- ( 2. 4 一 二 羟 基 苯 基) 乙酮
C9H12O C8H8O 3
16 4- 乙基苯酸
17
1- ( 2- 羟基- 5- 甲基) 乙酮
C8H10O C9H10O 2
由以上分析,wk.baidu.com工厂周围地下水检出多种具 有呋喃结构的化合物, 尤其是相对面积百分含 量较高的两种化合物在工厂废水中均有检出, 包括工厂产品糠醛. 由于该处周围至对照点不 再有其它工厂, 而对照点地下水又未被污染, 可 见污染只能来源于工厂废水.
表 3 对照点地下水的 GC/ M S 分析结果
峰号
化合物的名称
某糠醛厂以玉米棒为原料, 在醋酸溶液中 水解来生产糠醛 ( 呋喃甲醛) . 产品的纯溶液为 无色, 在空气中放置会发生一系列颜色变化, 由 无色变黄、棕色, 至黑褐色. 有资料记载其动 物致突变实验为阳性. 长期以来, 该厂周围地 下水受污染, 居民无法饮用, 而该处又无其它 工厂, 糠醛厂成为污染源怀疑对象. 在此情况 下, 我们以距工厂两 km 处的上游地下水为对 照, 对工厂排放废水及距厂区 50m 处的几家居 民饮用的地下水进行了取样分析.
11
- 异丙 基- 2 - 呋 喃乙 醛
C9H12O2
12 - 丙基- 2- 呋喃乙醛
C9H12O2
13 十二烷酸 14 十六烷酸
C12H24O 2 C16H32O 2
6. 20
3. 00 4. 77 10. 40
6. 43
7. 57 8. 50 1. 40 2. 00
2. 3 对照点处地下水
距厂区 2km 左右的上游地下水, 富集水量 达 100L 未检出呋喃类化合物, 结果见表 3.
图 1 工厂废水总离子流图
续表
6 2- 呋喃甲醛 7 5- 甲基- 2- 呋喃甲醛 8 2. 2′- 亚甲基二呋喃 9 1- ( 2- 呋喃基) 乙酮 10 1- ( 2- 羟基苯基) 乙酮 11 2- 甲氧基苯酚
C5H4O 2 C6H6O 2 C9H8O 2 C6H6O 2 C8H8O 2 C7H8O 2
仪器: 美国 Finnigan MA T 5100 GC/ MS 联用仪
1. 2 实验步骤
1. 2. 1 水样采集 工厂排放废水 20L , 被 污染地下水 60L , 对照点地下水 100L . 1. 2. 2 水样的前处理 用 GDX- 102 装填
20×100mm 的柱子, 先用蒸馏水冲洗, 然后 控制流速使水样流过柱子, 待全部流出后, 用 洗耳球除尽柱中残留水分, 将 70mL 二氯甲烷 分次加入柱内浸泡片刻, 然后使其自然流出, 于 流液中加入少许无水硫酸钠脱水后, 转移至梨
1
萘
2
苯并噻唑
3
1- 甲基萘
4
正十一烷
5
邻苯二甲酸二乙酯
6
正十三烷
7
十二烷酸
8 邻苯二甲酸丁基、( 2- 甲基丙基) 酯
9 邻苯二甲酸丁基、( 2- 乙基己基) 酯
10
十六烷酸
分子式
C8H8 C7H5N S
C9H10 C 11H24 C12H14O 4 C 13H28 C12H24O 2 C16H22O 4
( 贺 荣)
— 33 —
1. 63
6
1- ( 2- 呋喃基) - 1- 丙 酮
C7H8O 2
7
2- ( 2- 甲基乙基) - 6甲基环己醇
C10H20O
8 2- 戊基呋喃
9
4 - 丙基 - 4 - 环戊 烯1、3—二酮
C 9H 14O C8H10O2
10
1- ( 5- 甲基 - 2- 呋喃 基) - 1- 丙酮
C8H10O2