广东新创华科环保股份有限公司
摘要: 水关系到人类的生存繁衍、社会的进步和发展,地表饮用水源水和地下水水质的安全性问题越来越受到人们的关注。近年来,随着工农业的快速发展,地下水和地表饮用水源地水不断受到有机物污染的威胁。我国的水质标准对水中有机污染非常关注,水体中有机物分析技术的研究己经成为热点。但是目前很多有机污染物的分析方法已经不能很好地适用于水质检测的需要,因此开展水中有机污染物分析技术研究符合当前需要且意义重大。固相微萃取是一种绿色无溶剂的样品前处理技术,实现了样品的采集、浓缩和进样于一体,非常适合于环境水体中有机污染物的分析。气相色谱法由于能实现较高效率的分离和定量测定,气相色谱与火焰离子化检测器或者电子俘获检测器的联用已经广泛应用于环境样品中痕量、半痕量有机污染物的分析,也是改进水中有机污染物分析方法的重要手段。
关键词:水质分析; 有机污染; 物固相微萃取; 气相色谱
一、水质中的有机污染物
1）水资源与水污染
水是目前地球上分布最广的物质,是人类生存环境的一个重要组成部分。在所有水资源中,淡水约占地球总水量的,大部分存在于地球南北极的冰盖、冰河及地下深度在以上的地下水。人们真正可利用起来的淡水资源只有河流、湖泊和地下水的一部分,不到淡水总量的。
2）我国水资源总量虽然居世界第四位,但是我国有众多的人口,人均水资源占有量只相当于世界人均的四分之一,淡水资源的人均占有量也仅为世界人均淡水资源占有量的,是世界上个主要的贫水国之一。并且,我国大气降水季节分布极不均匀,淡水资源南多北少,在时间和空间分布上的这种不均匀,就进一步加剧了水资源的供需矛盾。
3）人类生存和发展最重要的资源是水,水资源的可持续利用制约着世界经济社会的发展和人类的生存。缺水是世界欠发达地区发展滞后的一个主要原因。而水质污染,使得人类可利用的水资源越来越少,直接导致了缺水问题更趋严重。就我国南方而言,江河密布,雨量充沛,但是仍然存在缺水现象,其主要原因是部分水体受到污染。同时水质中的污染物,一般有毒有害,极大地威胁着人类的生存安全,成为人类健康、世界经济社会可持续发展的重大障碍。在全世界最贫困的国家中,每年因饮用不卫生水造成的死亡人数惊人,因此水污染被称作“世界头号杀手”。
二、水质中有机污染物来源和概况
天然有机物和人工合成有机物是水体中有机物的两个主要来源。天然有机物是自然循环的代谢产物,主要有腐殖质、木质素和藻类等。绝大多数地区的地下水至少存在痕量天然有机物,主要是腐质酸,特别是森林草原地区。天然有机物是很多有毒有害污染物的附着载体,同时也是消毒副产物的一前体,靠地面径流进入水体,构成水体有机污染的一部分。人工合成有机物种类繁多,主要是通过人类的生产活动和生活进入水体,造成地下水污染。工业废水、生活污水和农药残留是我国饮用水源水体中主要的有机污染源。
三、苯系物的检测技术
苯系物中难分离对的提取分离和分析方法精密度一直是苯系物分析技术的难点，因此建立高灵敏度、低检测限、各组分完全分离的分析方法用来监测环境中苯系物具有重要的现实意义。
1）气体检测管法
气体检测管法是利用一种填充了指标粉的细玻璃管。当被测空气通过检测管时，有害物质与吸附有显色化学试剂的的指标粉迅速发生化学反应，待测物质浓度的高低，将引起指示粉产生相应的颜色变化，根据指其颜色变化情况从而可快速对有害物质进行定性和定量分析[78]。对于精密度要求不严格，需要快速进行判断某物质的存在时，气体检测管法是一种更经济、更实用、更快速的分析方法。该方法准确度误差一般是 15%~25%有效量程，mg/L（ppm）数量级的测量有优势。时永前等[78]根据《车间空气监测检验方法》中苯、甲苯和二甲苯的测定方法进行了分析，采用气体检测管法与气相色谱法对比试验，结果表明两种方法比较接近。
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2 ）分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。分光光度法由于仪器便宜，操作简便，分析速度快，体系相对成熟，在环境监测部门应用广泛。郑雪英[79]采用甲醛-硫酸分光光度法对室内空气中苯系物进行测定，结果表明该方法适用于室内空气监测。吴昊等采用紫外倒数分光光度法测定车间空气中的苯、甲苯、二甲苯的浓度。
3 ）气相色谱法
气相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱的流动相和固定相间的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附-脱附或溶解-放出），由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同（即保留作用不同），因此，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，记录在记录纸或计算机上。
四、苯系物溯源技术的重要性及研究进展
溢油或化学品泄漏事故对海洋生态环境、海洋经济以及人类健康造成巨大的危害。一旦发生事故，污染物会迅速进入海洋环境，由于污染物的种类的差异，不同来源的污染物所造成的危害和损失也不同，这就关系到由谁来承担事故责任及承担多大责任的问题。目前对海上溢油研究的较多，溢油鉴别是确定溢油源的综合技术，油指纹鉴别是溢油鉴别中重要的技术手段。基于油品指纹的差异性，通过对溢油和可疑溢油源的“油指纹”进行比对，从而实现溢油源的排查和确认，这种方法称为油指纹鉴别。然而我国关于危险化学品的鉴别没有成熟的技术标准，在事故处理过程中没有有力的技术支撑，往往造成执法力度不严、责任不清的尴尬局面，所以有必要在这方面建立统一的方法和标准，在执法及判定责任时做到有据可依，避免在索赔方面给国家的经济和社会发展造成损失。
因此，海洋监测执法在事故应急处理及责任追究过程中，需要准确判定泄漏有害化学品组分及污染源。目前，关于海上泄漏有害化学品溯源技术的研究尚鲜有报道，但是基于化学组分分析的多元特征指纹图谱鉴别溯源技术在持久性污染物溯源、溢油鉴别等研究领域已经得到了广泛应用。不同来源有害化学品由于原料、生产工艺的差别，所含微量特征组分种类和含量也有不同的特点。本研究以微量特征组分的分布和含量作为沿海泄漏苯系化合物溯源的依据，同时参考欧洲以及我国溢油鉴别系统，利用沿海泄漏苯系化合物中所含微量特征组分多元分析技术，结合化学计量学模式识别方法，发展了沿海泄漏有害化学品的来源判别技术。
五、苯系物之间的比值及相关性分析
研究表明，利用 BTEX 物质之间的比值及相关性分析可以估计 BTEX 可能的来源［19］． 苯和甲苯是汽油的组成成分，可以通过汽车尾气排入大气，本研究所测不同采样点的苯与甲苯( B /T) 比值结果见表 3．资料表明，B /T 值在 0． 5 左右时，交通源为城市大气中 BTEX 的主要来源． Barbara Barletta等人为验证了这一比值是否适合中国城市，测定了我国 25 个城市的 27 个道路采样点的 B /T 值，平均值为 0． 6( σ = 0． 2) ． 表 3 中沈阳太原街和北陵及天津河西、梅江和市站的 B /T 值表明交通源是这几处采样点苯系物的主要来源，其它采样点中张士、二毛和东丽的 B /T 值明显高于 0． 6，因为这 3 处都位于工业区，周围的工业排放源改变了大气中苯和甲苯的组成比例; 东北大学 B /T 值是 0． 77，可能是由于采样点位于校园内，苯系物部分来自实验室有机溶剂的使用和挥发; 北辰和汇文中学两采样点交通源占主导地位，但同时不能忽略其它排放源的作用，北辰区多化学制药类工厂，汇文中学周围多商贩及餐饮业．
六、结论
通过检测分析地下水样品中种有机污染物,个地表饮用水源地水样中种有机污染物,从有机污染物方面调查评价了地下水和地表饮用水源地水质,全省范围内的整体水质较好,但还是存在程度较轻的污染,地面水源较地下水源污染严重,工业发达,工业企业较多的地区,水质污染较其他地区严重。为避免水质的进一步污染,应加强水质的监测工作,及时了解水质污染状况加强城市综合治理,加大对城市污染企业的整治力度和工业垃圾的及时有效处理。
参考文献
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[4]谢振伟, 但德忠. 室内空气中苯系物监测技术的研究进展[J].中国测试技术.2011.9，第31卷第5期
[5]何桂英、陈章跃.大气及污染源排放气体中苯系物气相色谱测定[J].理化检验-化学分册,2012 第41卷
论文作者:屈永
论文发表刊物:《基层建设》2016年24期8月下
论文发表时间:2016/12/6
标签：污染物论文; 水质论文; 有机物论文; 水体论文; 方法论文; 色谱论文; 甲苯论文; 《基层建设》2016年24期8月下论文;