苯系物鑒定及溯源方法研究.pdf

1、苯系物(BTEX)在許多有機(jī)化工廠中被廣泛使用,使其很容易通過各種途徑進(jìn)入環(huán)境中,對水體、土壤以及空氣等造成嚴(yán)重污染。由于其對人體以及生物體的危害較大,已被列入我國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單,對環(huán)境中苯系物的監(jiān)測亦引起了人們的高度重視。近年來,海上事故不斷發(fā)生,尤其是危險化學(xué)品泄漏和溢油,對海洋生物和自然資源造成了嚴(yán)重?fù)p害。海洋監(jiān)測執(zhí)法在事故應(yīng)急處理及責(zé)任追究的過程中,需要準(zhǔn)確判定有害化學(xué)品組分以及污染源,因此,開展沿海泄漏苯系物的快速測定及

2、溯源技術(shù)的研究是非常必要的,在我國也有廣泛的需求。其對于合理地解決法律糾紛、建立海洋環(huán)境管理法律法規(guī)以及完善海面危險化學(xué)品應(yīng)急系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。
　　本文開展了海水中苯系物污染的快速檢測以及溯源技術(shù)的研究。對海水中苯系物的快速測定采用頂空(HS)和固相微萃取(SPME)兩種富集裝置,通過定性和定量,分別建立了靜態(tài)頂空-氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用法(HS-GC/MS)和頂空固相微萃取-氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用法(HS-SPME-GC/MS)

3、兩種檢測海水中常見13種痕量苯系物的方法。同時通過對典型苯系物-甲苯中微量特征組分的研究,初步探討了不同來源甲苯的溯源技術(shù)。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,通過大量的文獻(xiàn)調(diào)研,概述了苯系物的用途、危害以及海洋中苯系物的來源等;闡述了苯系物預(yù)處理技術(shù)和分析檢測技術(shù),并且分別介紹了這些技術(shù)的原理以及應(yīng)用領(lǐng)域;歸納總結(jié)了環(huán)境中苯系物的研究進(jìn)展;簡述了苯系物溯源技術(shù)的重要性。在此基礎(chǔ)上,指出了本文的創(chuàng)新點(diǎn),明確了本文的研究意義。
　　

4、其次,通過運(yùn)用靜態(tài)頂空-氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),建立了同時快速測定海水中常見的13種痕量的苯系物的方法。實(shí)驗(yàn)中對色譜柱類型、升溫程序、頂空平衡溫度、平衡時間以及氣液體積比等影響分析效果的主要因素進(jìn)行了優(yōu)化。最終確定了實(shí)驗(yàn)的最佳條件為使用 DB-WAX極性毛細(xì)管柱,柱溫箱升溫程序?yàn)椋?0℃(4min)→(10℃/min)120℃→(25℃/min)180℃,頂空平衡溫度為80℃,平衡時間為10 min以及氣液體積比為1:1等。在優(yōu)化的條件

5、下,該方法在0.16～320μg/L的線性范內(nèi),相關(guān)系數(shù)大于0.9990,檢出限(按信噪比為3計算)為0.057～0.099μg/L;1.6、16和160μg/L等3個加標(biāo)水平水樣的回收率為81.25～103.73％,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1～4.4%(RSD,n=6)。并對實(shí)際海水樣品中苯系物進(jìn)行分析測定,結(jié)果令人滿意。該方法分析時間為12 min,前處理步驟簡單,靈敏度高,環(huán)境友好,定性定量準(zhǔn)確可靠。通過頂空-固相微萃取與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù),

6、建立了測定海水中13種苯系物的方法。實(shí)驗(yàn)確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:選用100μm PDMS萃取頭涂層,取10 mL樣品于(30±1)℃溫度下萃取20 min,解析3min。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,該方法的線性范圍為0.16～16μg/L,相關(guān)系數(shù)大于0.9990,檢出限為0.006～0.043μg/L,3個海水水樣加標(biāo)水平(0.16μg/L、1.6μg/L和16μg/L)的回收率為80.00%～116.56%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,n=6)2.

7、00%～5.56%。該方法應(yīng)用于杭州乍浦區(qū)水樣中苯系物的測定,結(jié)果表明可用于海水中揮發(fā)性苯系物的測定。該方法不需要前處理,靈敏度高,便于現(xiàn)場分析,為海水中痕量的苯系物的檢測提供了一種簡單、快捷、環(huán)保的測定方法。
　　最后,初步建立了不同來源甲苯的溯源技術(shù)。不同來源有害化學(xué)品由于原料、生產(chǎn)工藝的差別,所含微量特征組分種類和含量不同的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)以微量特征組分的信息作為沿海泄漏苯系物溯源的依據(jù)。借鑒海洋溢油鑒別方法,利用甲苯中含有微量特

8、征組分的信息特點(diǎn),獲得微量特征組分的診斷比值,通過對診斷比值進(jìn)行t檢驗(yàn)評價分析,這些診斷比值可初步確定不同來源甲苯的溯源技術(shù)。本文詳細(xì)介紹了基于甲苯中微量特征組分特征比值的甲苯溯源技術(shù)的t檢驗(yàn)法,包括方法原理、特征比值的評價及鑒別原則,并以5個廠家6個甲苯樣品的鑒別為例,表明了篩選的診斷比值在不同廠家甲苯的鑒別溯源應(yīng)用的有效性。
　　通過以上的研究工作,本文建立了兩種用于測定海水中常見的13種痕量苯系物的方法,同時篩選出了甲苯中微