簡析水中揮發(fā)酚環(huán)境監(jiān)測方法

　　摘要：水體中揮發(fā)酚類化合物主要來源于廢水，具有致畸、致癌和致突變的毒性，因此，揮發(fā)酚是水環(huán)境監(jiān)測中必須監(jiān)測的項目。4-氨基安替比林分光光度法是目前最常用的一種監(jiān)測方法。該方法選擇性好而且穩(wěn)定，因此在廣大實驗室中得以普遍應用。4-氨基安替比林分光光度法一般使用分液漏進行萃取操作，分液漏斗操作很不方便，而且容易漏液，分液漏斗不易洗滌等缺點。用錐形瓶代替分液漏斗，較好的克服了上述缺點，且不影響測定結(jié)果的準確度和精密度，提高了工作效率。

　　關鍵詞：水中揮發(fā)酚;環(huán)境監(jiān)測;環(huán)境污染

　　酚類是單環(huán)和稠環(huán)芳烴的單元、二元或多元的羥基衍生物。其中，單元酚類毒性較多元酚高，且能隨水蒸氣一起揮發(fā)而和其它酚類化合物分離。因此通常稱之為揮發(fā)酚。如今環(huán)境污染問題特別是水污染問題備受全球的關注，是我們急待解決的問題之一。揮發(fā)酚是污染水體中的一項主要指標，也是判斷水體污染程度的主要指標之一，所以，對水體中的揮發(fā)酚的含量的監(jiān)測已經(jīng)成為一項重要的任務。本文主要闡述了酚的概述以及對水中揮發(fā)酚的環(huán)境監(jiān)測方法進行簡單的分析和探討。

　　一、水中揮發(fā)酚的概述

　　1、揮發(fā)酚的概念

　　依據(jù)酚的沸點，可以將酚分為兩種類型，一種是可揮發(fā)性的酚，另一種是不可揮發(fā)性的酚。一般的標準是沸點在230℃以上的為不揮發(fā)酚，沸點在230℃以下的則是揮發(fā)酚，通常也稱為一元酚。

　　2、酚類物質(zhì)的來源及危害

　　水中酚類物質(zhì)的主要來源是煤氣廠、石油煉廠、木材加工廠、以及農(nóng)藥物質(zhì)和醫(yī)藥物質(zhì)、化學試劑等。酚類是原生質(zhì)毒素，屬于高毒素化學物質(zhì)，當一定量的酚類物質(zhì)攝入人體內(nèi)，將會導致人類患上急性中毒癥狀，長期食用合酚類物質(zhì)的水，則會引起頭暈、貧血、瘴癢、出血等癥狀。當水中酚的合量達到(0.1mg/L-0.2mg/L)時，可使魚類物質(zhì)出現(xiàn)異味，當酚的濃度達到(大于5mg/L)時，水生物則會因中毒而亡。一定不可以用合酚濃度高的廢水灌注稻田，否則會導致農(nóng)作物病死，其產(chǎn)量也會受到影響。

　　3、揮發(fā)酚對人體的危害

　　酚類為原生質(zhì)毒，屬高毒物質(zhì)，人體攝入一定量會出現(xiàn)急性中毒癥狀;長期飲用被酚污染的水，可引起頭痛、出疹、瘙癢、貧血及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。水中酚達一定濃度時可影響水生動植物的生存，高濃度的酚(尤其是多元酚)能抑制水中微生物的生長繁殖，影響水體的自凈作用。當水中含酚0.1-0.2mg/l，魚肉有異味;大于5mg/l時，魚中毒死亡。含酚濃度高的廢水不宜用于農(nóng)田灌溉，否則會使農(nóng)作物枯死或減產(chǎn)。水體中的酚類化合物主要來源于含酚廢水，如焦化廠、煤氣廠、煤氣發(fā)生站、石油煉廠、木材干餾、合成樹脂、合成纖維、染料、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥、玻璃纖維、油漆、消毒劑、化學試劑等工業(yè)廢水。例如，每生產(chǎn)一噸焦炭，就可產(chǎn)生0.2-0.3立方米的含酚廢水�；�工廠通過對水質(zhì)中揮發(fā)酚的在線監(jiān)測及人工測定，判定污水是否可以排放。廣西石化公司揮發(fā)酚的排放標準為≤70mg/l。

　　二、解決含酚廢水的途徑，降低廢水含酚濃度

　　解決含酚廢水的途徑，一是改革工藝，降低廢水含酚濃度，或循環(huán)用水以減少廢不量并提高廢水中含酚濃度，便于回收;二是回收利用和處理，主要方法有：萃取、吸附、蒸汽吹脫、離子交換、化學沉淀、化學氧化、反滲透、生化處理等。一般說來，含酚濃度在1000毫克/升以上的廢水應先考慮酚的回收，再加破壞處理以達無害排放。含酚濃度低于此濃度以下，則要進行無害處理。酚類的分析方法較多，而各國普遍采用的為4-氨基安替比林光度法，國際標準化組織頒布的測酚方法亦為此。水樣中揮發(fā)酚濃度低于0.5mg/L時采用4-氨基安替比林萃取光度法，濃度高于0.5mg/L時采用4-氨基安替比林直接光度法.高濃度含酚廢水可采用溴化容量法，此法適用于車間排放口或未經(jīng)處理的總排放污水口廢水。

　　三、水中揮發(fā)酚的環(huán)境監(jiān)測方法

　　1、4-氨基安替比林分光光度法

　　(1)萃取光度法

　　在鐵KCN存在的前提下，酚類物質(zhì)可以與L一氨基安替比林在PH10的水環(huán)境下發(fā)生反應，反應物為酚安替比林，呈橙紅色。通過三氯甲烷的萃取，反應物可以在波長為460nm的情況下被最大化的吸收。這種方法針對地表水、地下水、工業(yè)廢水還有飲用水中揮發(fā)酚的測定，測量范圍為0.002mg/L-0.12mg/L。當水樣中揮發(fā)酚濃度低于0.5mg/L時采用此方法。

　　(2)直接光度法

　　在pH值(10.0±0.2)中，在合有鐵KCN的溶液中，酚類化合物與a-氨基安替毗琳發(fā)生化學反應，生成物是吲哚酚安替毗琳染料為橙紅色，顯色后，在三十分鐘內(nèi)，在波長為510nm處有最大吸收。此時，用光程長為20nm比色皿測量時，酚的最低檢出濃度為0.1mg/L，當水樣中濃度高于0.5mg/L時采用此方法。使用4-氨基安替比林分光光度法對水中揮發(fā)酚的監(jiān)測時需要注意一下影響因素。采集的實驗水樣在不進行任何有效的處理的情況下，務必在四小時以內(nèi)進行測試，如果在水樣中加入磷酸將其酸化，并且同一時間加入硫酸銅，將樣本放在5℃-10℃的條件下冷藏，保證在此條件下抑制水中微生物持續(xù)氧化作用。使用此方法監(jiān)測的時間將會長伏平二十四小時左右，所以，不能對樣本進行及時監(jiān)測，那么水中的微生物可能會與酚發(fā)生氧化反應，這樣就導致了實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響實驗的效果。用氨基安替比林分光光度方法進行監(jiān)測，試劑上空白位置的吸光程度會影響結(jié)果，造成嚴重偏差，所以，在使用此方法對水中酚類物質(zhì)進行監(jiān)測時，應該注意試劑的空白位冒及其吸光的程度。一般情況下，應該將空白位置的吸光度控制在0.1以下，否則實驗結(jié)果將會出現(xiàn)明顯的偏差。在實驗過程中，4-氨基安替比林的純度是影響試劑空白處吸光度的主要因素，所以，在對樣本進行實驗的前提下，應該對4-氨基安替比林進行提純操作，傳統(tǒng)的提純方法已經(jīng)跟不上時代的需求，更不能達到實驗所需要的效果，但是使用化學材料苯進行提純操作的成本太高，實驗操作過于復雜，在普通的實驗監(jiān)測中不適用。所以，對樣本進行提純的有效試劑應該是4-氨基安替比林溶液，使用4-氨基安替比林溶液不僅有利于對樣本的監(jiān)測，還大大降低了成本。除了此方法，還可以使用蒸餾的方式對4-氨基安替比林進行提純。在使用此方法監(jiān)測時，按照標準的要求實施實驗的程序及步驟，對監(jiān)測結(jié)果的準確性有很大的提高。當水體樣本完成蒸餾過程之后，應該小心的將500ml的分液移入其中，并且要充分的搖勻加入的試劑之后，再添加下一種試劑。添加試劑的順序是，首先是緩沖溶液，其次是4-氨基安替比林。同時，要嚴格控制4-氨基安替比林和鐵KCN等試劑的劑量，確保水體樣本中的揮發(fā)酚可以充分的反應完畢。通常情況下，鐵KCN的顏色干擾監(jiān)測效果，導致對樣本中的揮發(fā)酚的合量判斷有誤差，所以，要經(jīng)過多次試驗，對水體樣本的顏色有很好的掌握，這樣才能更加準確的判斷水體樣本中揮發(fā)酚的合量是否超標。至今為止，4-氨基安替比林分光光度的方法較為普遍，并且操作過程簡單，不需要復雜的試驗步驟就可以完成對水體樣本中揮發(fā)酚合量的監(jiān)測。同時，用這種方法監(jiān)測的結(jié)果相對其他方法比較精確，很容易得出結(jié)論。在日常生活中是一種簡單且方便的方法，并且可以有效的監(jiān)測出水中的揮發(fā)E3T是否超標。但是，此方法也有它的缺陷，那就是一旦4-氨基安替比林的純度不能達到標準的要求，那么將會影響結(jié)果。然而，4-氨基安替比林的提純是件非常復雜的工作，提純時，對試劑的添加順序、試劑的添加時間、試劑的添加劑量等等都有著很高的要求。因此，需要專業(yè)人員進行此實驗，雖然，有這些不足的地方，但是由于該方法的實驗成本低，結(jié)果比較準確，所以使用率是很高的。

　　2、澳化滴定法

　　澳化滴定法的主要原理是，通過利用水中的揮發(fā)酚可以與澳發(fā)生化學反應，反應的產(chǎn)物可以被用來進行監(jiān)測。當揮發(fā)酚與澳發(fā)生化學反應時，會牛成二澳酚的產(chǎn)物，反應繼續(xù)進行，最后會出現(xiàn)澳代三澳酚的物質(zhì)。如果水體樣本溶液中的酚被澳完全反應后，水中多余的澳就會與碘化鉀產(chǎn)生反應，最后的產(chǎn)物也是澳代三澳酚。之后，對樣品中碘物質(zhì)進;予彥定實驗，得到碘的含量后，通過計算便會得出水中揮發(fā)酚的合量有多少，從而判斷水中的揮發(fā)酚是否超標。高濃度合酚廢水可采用此方法，此法適用于車間排放口或未經(jīng)處理的總排污口廢水。澳化滴定法雖然不如氨基安替毗林分光光度法使用率高，但相比之下其操作方法較為簡單。在使用澳化滴定方法時，需要注意的是，在對樣本進行監(jiān)測時，樣本中的一些化學物質(zhì)，例如金屬離子、還原劑、氧化劑等會對實驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。澳化滴定法的水樣中干擾離子與4-氨基安替比林分光光度基本一致，所以洲門可以采用同樣的方法進行實驗。對樣本中的揮發(fā)酚進行監(jiān)測的時候，尤其要注意的是滴定的速度，滴定越接近終點越要小心處理溶液，同時還要對溶液進行均勻的搖昊及靜置。目的在于保證溶液可以完全的進行反應，以及對滴定的終點得以準確的控制。

　　3、采集樣本的問題

　　由于水體樣本的多樣性，就會存在不同的采樣方法。面對被工業(yè)廢水污染的水資源采樣，洲門可以選用磷酸硫酸銅試劑進行保存樣本，然后針對日常生活的飲用水進行監(jiān)測時，通常情況下，是采用氫氧化鈉進行保存實驗的樣本。同時，一旦加入試劑的水體樣本，必須盡快的完成實驗分析，如果不能及時的進行實驗，那么應該將水樣放在4℃的環(huán)境下進行保存，并且務必在二十四小時之內(nèi)進行實驗分析，否則會影響實驗結(jié)果。采樣的過程中，大多數(shù)是避免在河邊及湖邊采取樣本，而是選擇在河中心進行取樣操作，因為這樣的樣本才可以真實的反應出整條河流中的揮發(fā)酚的合量，也會減小監(jiān)測結(jié)果的偏差度。

　　結(jié)束語

　　水污染的問題隨著人類工業(yè)生產(chǎn)的污水排放加大，同時和生活排放的污水不斷的增加，直接導致了水環(huán)境的污染問題也日益嚴峻化，監(jiān)測水污染也迫在眉捷，因此水中揮發(fā)酚的監(jiān)測這一項目，成為了一項重要的監(jiān)測。這項監(jiān)測的出現(xiàn)在提高水污染治理力度方面有著至關重要的作用�，F(xiàn)階段，首先要對生產(chǎn)工業(yè)用水的污水排放和居民生活污水的排放進行科學可行合理有效的控制引導。其次要有效的提高水中揮發(fā)酚監(jiān)測方法的先進性，鉆研水污染的監(jiān)測更加全面，在水資源監(jiān)測項目工作上提供更為準確無誤的數(shù)據(jù)和科學的分析，促進我國水資源水污染治理工作、污水排放正確引導不斷取得新的進展。

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