水中揮發(fā)酚的測定方法驗證試驗

鄒鶴群

（廣東省云浮生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 云浮 527300）

酚類在我們?nèi)粘Ｉ畹沫h(huán)境中能被分解。但當酚類濃度含量超過自然的自凈能力時，會污染自然界，而且會對各種生物的生長和繁殖產(chǎn)生危害，甚至對人體健康產(chǎn)生威脅。揮發(fā)酚是指沸點在230 ℃以下的有毒物質(zhì)，污染來源主要為燃煤企業(yè)的洗滌、煉焦、氨的合成、造紙業(yè)、木材加工和化工行業(yè)的工業(yè)廢水。

為進一步提高實驗室揮發(fā)酚的檢測能力，應用新方法新儀器，開展實驗室方法驗證試驗，對技術指標逐一分析，質(zhì)控結果符合要求，說明實驗室具備該方法所需技術能力。

1 目的

通過本實驗，驗證本實驗室具備使用標準《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》HJ 825-2017測定水質(zhì)中揮發(fā)酚的能力。

2 方法原理

在酸性介質(zhì)中，水樣經(jīng)過蒸餾，溫度達到160 ℃±2 ℃時釋放出酚。在弱堿性及鐵氰化鉀作為催化劑的條件下，蒸餾出來的酚類化合物，會與4-氨基安替比林溶液發(fā)生反應，生成橙黃色的安替比林染料，在500 nm波長處測定吸光度。

3 適用范圍

本驗證試驗測定水中揮發(fā)酚的量，水樣范圍包括地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水。

試驗過程中檢測光程為10 mm時，方法檢出限為0.002 mg/ L，測定范圍為0.008 mg/L～0.200 mg/L。

4 實驗儀器

（1）全自動流動注射分析儀（揮發(fā)酚模塊）：包括揮發(fā)酚分析儀、自動進樣器、iFIA7全自動流動注射分析儀數(shù)據(jù)處理工作站。

（2）分析天平：感量為0.0 001 g。實驗室配置了3臺感量為0.0 001 g的電子天平和1臺感量為0.00 001 g的電子天平，檢定并在有效期內(nèi)[1]。

（3）超聲波儀：頻率40 kHz。

（4）循環(huán)水泵：抽氣量：10 L/min，頻率50 Hz。

（5）一般實驗室常用儀器和設備。

本次試驗配備的實驗儀器均符合《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 825-2017）中的有關要求。

5 實驗試劑

（1）硼酸（H3BO3），優(yōu)級純。

（2）磷酸：ρ（H3PO4）=1.69 g/ml，優(yōu)級純。

（3）氫氧化鈉（NaOH）：優(yōu)級純。

（4）4-氨基安替比林（C11H13N3O）。

（5）鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]。

（6）氯化鉀（KCl）。

上述試劑及耗材均符合《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 825-2017）中的有關要求。

6 實驗條件

（1）環(huán)境條件：室溫26 ℃，濕度50%；

（2）所用試劑：均按《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》HJ 825-2017的要求配制。

（3）儀器及相關輔助設施使用正常。

本次試驗的試驗條件均符合《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 825-2017）中的有關要求。

7 樣品采集

樣品的采集按照HJ/T91、HJ/T164的有關規(guī)范進行操作。樣品采集用玻璃瓶盛裝，同時用磷酸調(diào)至pH2，4 ℃避光保存，24 h內(nèi)測定。

8 操作步驟

8.1 儀器的調(diào)試

按儀器規(guī)定的順序開機后，將儀器的進樣管和所有試劑的毛細管全部浸入干凈的純水中，選擇清洗按鈕，用純水清洗管路5 min，期間觀察整個分析流路的密閉性和液體流動的順暢性，排干凈比色皿中的氣泡。清洗結束后將毛細管放入相應的試劑瓶內(nèi)待測，每次樣品檢測開始前插入三個載流位觀察基線是否穩(wěn)定，基線穩(wěn)定后方可往下操作[2]。

8.2 校準曲線

取6個干凈的200 mL容量瓶，從苯酚儲備液中移取對應的體積溶液至容量瓶內(nèi)，定容至200 mL后的濃度為：0.000 mg/L、0.005 mg/L、0.01 mg/L、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L。

移取適量體積溶液置于樣品管中，上機測量順序為從高濃度到低濃度，不同水樣測得出不同濃度的信號值（峰面積）。橫坐標為揮發(fā)酚濃度（以苯酚計，mg/L），縱坐標為信號值（峰面積），得出信號值與濃度校準曲線。校準曲線的相關系數(shù)r≥0.995。詳見表1。

表1 校準曲線

根據(jù)數(shù)據(jù)可以確定此次校準曲線合格。

8.3 測定

水樣的測定與校準曲線的測定步驟相同，水樣測定的信號值（峰面積），通過校準曲線計算出水樣濃度，如果濃度高于校準曲線的最高濃度點，那么需要對水樣進行適當?shù)南♂尅?/p>

8.4 空白試驗

空白水樣的測定步驟與校準曲線相同，不同之處是用純水替代水樣進行測定。

9 實驗數(shù)據(jù)評價

9.1 檢出限

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）規(guī)定，各實驗室確定的方法檢出限為：按附錄A.1.1方法計算得到的檢出限數(shù)值，與儀器檢出限進行比較，取較大值[3]。

本次方法檢出限的確定方法：空白試驗中檢測出目標物。

空白試驗步驟是：測定水樣相同程序用純水測定，重復n（n≥7）次空白試驗，將各測定結果根據(jù)校準曲線，計算出空白樣中被測物的含量，并算出n次平行樣品測定的標準偏差，按公式（1）算出方法的檢出限。

式中：

MDL——方法的檢出限；

t——自由度為n-1，置信度99%時t的分布值（單側）；

n——測定樣品的平行次數(shù)；

S——測定n次平行的標準偏差。

其中，當自由度為n-1，置信度為99%時的t值可根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）附錄A中表A.1取值。詳見表2。

表2 空白平行樣品測定結果表

此次試驗將已計算出的方法檢出限0.000 7 mg/L與儀器檢出限0.000 21 mg/L作對比取最大值，故方法檢出限為0.000 7 mg/L。

9.2 精密度和正確度

9.2.1 精密度

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）規(guī)定，標準樣品或者是有證標準物質(zhì)的測定，樣品濃度要包括曲線的低、中、高三個不同濃度點，高濃度范圍為曲線最高濃度點的90%左右、中間濃度范圍為曲線中間濃度點左右，低濃度范圍為方法測定下限左右的濃度點。這3個不同濃度點，每個樣品全流程測定6次平行，分別計算出各濃度點的平均值、標準偏差、相對標準偏差。

本次采用的三個濃度點分別為2.50 μg/L、25.9 μg/L和80.0 μg/L。詳見表3。

表3 精密度

9.2.2 正確度

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》HJ 168-2020規(guī)定，標準樣品或者是有證標準物質(zhì)的測定，樣品濃度要包括曲線的低、中、高三個不同濃度點，高濃度范圍為曲線最高濃度點的90%左右、中間濃度范圍為曲線中間濃度點左右，低濃度范圍為方法測定下限左右的濃度點。這3個不同濃度點，每個樣品全流程測定6次平行，分別計算出各濃度點的相對誤差[4]。

本次采用的三個濃度點分別為2.50 μg/L、25.9 μg/L和80.0 μg/L。詳見表4。

表4 正確度

9.2.3 實際樣品

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》HJ 168-2020和《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術導則》HJ 630-2011規(guī)定，實際樣品的測定包含適用范圍內(nèi)每個樣品類型的1～3個濃度或含量的樣品，每個樣品全流程測定6次平行，計算出各平行樣品的平均值、標準偏差、相對標準偏差。正確度的測定是在樣品中加入一定量的已知濃度標準樣品，如果水樣的濃度能夠檢測出，那么水樣的加標量一般為水樣濃度的0.5至3倍。如果水樣濃度未能檢測出，那么樣品的加標濃度應在曲線的低濃度范圍內(nèi)。每個樣品全流程測定6次平行，分別計算出各水樣的加標回收率。試驗結果顯示，加標回收率均在70%～120%之間，符合要求。

由于所采樣品均為未檢出，為使樣品具有代表性，生活污水和工業(yè)廢水均相應進行污染，同時對污染后的生活污水和工業(yè)廢水進行加標，每個樣品全流程測定6次平行，計算加標回收率。試驗結果顯示，加標回收率均在70%～120%之間，符合要求。

10 結論

試驗結果表明，實驗室實驗儀器、實驗試劑、實驗條件和實驗人員等均符合《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 825-2017）中的有關要求。實驗數(shù)據(jù)評價也表明，對標準樣品的準確度、正確度的試驗，檢出限和實際水樣的試驗均符合《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測定 流動注射-4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 825-2017）、《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制訂技術導則》（HJ 168-2020）和《環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理技術導則》（HJ 630-2011）中的有關要求。