简析水中挥发酚环境监测方法

时间：2022-10-09 01:22:20 公共管理毕业论文我要投稿

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简析水中挥发酚环境监测方法

　　摘要：水体中挥发酚类化合物主要来源于废水，具有致畸、致癌和致突变的毒性，因此，挥发酚是水环境监测中必须监测的项目。4-氨基安替比林分光光度法是目前最常用的一种监测方法。该方法选择性好而且稳定，因此在广大实验室中得以普遍应用。4-氨基安替比林分光光度法一般使用分液漏进行萃取操作，分液漏斗操作很不方便，而且容易漏液，分液漏斗不易洗涤等缺点。用锥形瓶代替分液漏斗，较好的克服了上述缺点，且不影响测定结果的准确度和精密度，提高了工作效率。

　　关键词：水中挥发酚;环境监测;环境污染

　　酚类是单环和稠环芳烃的单元、二元或多元的羟基衍生物。其中，单元酚类毒性较多元酚高，且能随水蒸气一起挥发而和其它酚类化合物分离。因此通常称之为挥发酚。如今环境污染问题特别是水污染问题备受全球的关注，是我们急待解决的问题之一。挥发酚是污染水体中的一项主要指标，也是判断水体污染程度的主要指标之一，所以，对水体中的挥发酚的含量的监测已经成为一项重要的任务。本文主要阐述了酚的概述以及对水中挥发酚的环境监测方法进行简单的分析和探讨。

　　一、水中挥发酚的概述

　　1、挥发酚的概念

　　依据酚的沸点，可以将酚分为两种类型，一种是可挥发性的酚，另一种是不可挥发性的酚。一般的标准是沸点在230℃以上的为不挥发酚，沸点在230℃以下的则是挥发酚，通常也称为一元酚。

　　2、酚类物质的来源及危害

　　水中酚类物质的主要来源是煤气厂、石油炼厂、木材加工厂、以及农药物质和医药物质、化学试剂等。酚类是原生质毒素，属于高毒素化学物质，当一定量的酚类物质摄入人体内，将会导致人类患上急性中毒症状，长期食用合酚类物质的水，则会引起头晕、贫血、瘴痒、出血等症状。当水中酚的合量达到(0.1mg/L-0.2mg/L)时，可使鱼类物质出现异味，当酚的浓度达到(大于5mg/L)时，水生物则会因中毒而亡。一定不可以用合酚浓度高的废水灌注稻田，否则会导致农作物病死，其产量也会受到影响。

　　3、挥发酚对人体的危害

　　酚类为原生质毒，属高毒物质，人体摄入一定量会出现急性中毒症状;长期饮用被酚污染的水，可引起头痛、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。水中酚达一定浓度时可影响水生动植物的生存，高浓度的酚(尤其是多元酚)能抑制水中微生物的生长繁殖，影响水体的自净作用。当水中含酚0.1-0.2mg/l，鱼肉有异味;大于5mg/l时，鱼中毒死亡。含酚浓度高的废水不宜用于农田灌溉，否则会使农作物枯死或减产。水体中的酚类化合物主要来源于含酚废水，如焦化厂、煤气厂、煤气发生站、石油炼厂、木材干馏、合成树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、化学试剂等工业废水。例如，每生产一吨焦炭，就可产生0.2-0.3立方米的含酚废水。化工厂通过对水质中挥发酚的在线监测及人工测定，判定污水是否可以排放。广西石化公司挥发酚的排放标准为≤70mg/l。

　　二、解决含酚废水的途径，降低废水含酚浓度

　　解决含酚废水的途径，一是改革工艺，降低废水含酚浓度，或循环用水以减少废不量并提高废水中含酚浓度，便于回收;二是回收利用和处理，主要方法有：萃取、吸附、蒸汽吹脱、离子交换、化学沉淀、化学氧化、反渗透、生化处理等。一般说来，含酚浓度在1000毫克/升以上的废水应先考虑酚的回收，再加破坏处理以达无害排放。含酚浓度低于此浓度以下，则要进行无害处理。酚类的分析方法较多，而各国普遍采用的为4-氨基安替比林光度法，国际标准化组织颁布的测酚方法亦为此。水样中挥发酚浓度低于0.5mg/L时采用4-氨基安替比林萃取光度法，浓度高于0.5mg/L时采用4-氨基安替比林直接光度法.高浓度含酚废水可采用溴化容量法，此法适用于车间排放口或未经处理的总排放污水口废水。

　　三、水中挥发酚的环境监测方法

　　1、4-氨基安替比林分光光度法

　　(1)萃取光度法

　　在铁KCN存在的前提下，酚类物质可以与L一氨基安替比林在PH10的水环境下发生反应，反应物为酚安替比林，呈橙红色。通过三氯甲烷的萃取，反应物可以在波长为460nm的情况下被最大化的吸收。这种方法针对地表水、地下水、工业废水还有饮用水中挥发酚的测定，测量范围为0.002mg/L-0.12mg/L。当水样中挥发酚浓度低于0.5mg/L时采用此方法。

　　(2)直接光度法

　　在pH值(10.0±0.2)中，在合有铁KCN的溶液中，酚类化合物与a-氨基安替毗琳发生化学反应，生成物是吲哚酚安替毗琳染料为橙红色，显色后，在三十分钟内，在波长为510nm处有最大吸收。此时，用光程长为20nm比色皿测量时，酚的最低检出浓度为0.1mg/L，当水样中浓度高于0.5mg/L时采用此方法。使用4-氨基安替比林分光光度法对水中挥发酚的监测时需要注意一下影响因素。采集的实验水样在不进行任何有效的处理的情况下，务必在四小时以内进行测试，如果在水样中加入磷酸将其酸化，并且同一时间加入硫酸铜，将样本放在5℃-10℃的条件下冷藏，保证在此条件下抑制水中微生物持续氧化作用。使用此方法监测的时间将会长伏平二十四小时左右，所以，不能对样本进行及时监测，那么水中的微生物可能会与酚发生氧化反应，这样就导致了实验结果出现偏差，影响实验的效果。用氨基安替比林分光光度方法进行监测，试剂上空白位置的吸光程度会影响结果，造成严重偏差，所以，在使用此方法对水中酚类物质进行监测时，应该注意试剂的空白位冒及其吸光的程度。一般情况下，应该将空白位置的吸光度控制在0.1以下，否则实验结果将会出现明显的偏差。在实验过程中，4-氨基安替比林的纯度是影响试剂空白处吸光度的主要因素，所以，在对样本进行实验的前提下，应该对4-氨基安替比林进行提纯操作，传统的提纯方法已经跟不上时代的需求，更不能达到实验所需要的效果，但是使用化学材料苯进行提纯操作的成本太高，实验操作过于复杂，在普通的实验监测中不适用。所以，对样本进行提纯的有效试剂应该是4-氨基安替比林溶液，使用4-氨基安替比林溶液不仅有利于对样本的监测，还大大降低了成本。除了此方法，还可以使用蒸馏的方式对4-氨基安替比林进行提纯。在使用此方法监测时，按照标准的要求实施实验的程序及步骤，对监测结果的准确性有很大的提高。当水体样本完成蒸馏过程之后，应该小心的将500ml的分液移入其中，并且要充分的摇匀加入的试剂之后，再添加下一种试剂。添加试剂的顺序是，首先是缓冲溶液，其次是4-氨基安替比林。同时，要严格控制4-氨基安替比林和铁KCN等试剂的剂量，确保水体样本中的挥发酚可以充分的反应完毕。通常情况下，铁KCN的颜色干扰监测效果，导致对样本中的挥发酚的合量判断有误差，所以，要经过多次试验，对水体样本的颜色有很好的掌握，这样才能更加准确的判断水体样本中挥发酚的合量是否超标。至今为止，4-氨基安替比林分光光度的方法较为普遍，并且操作过程简单，不需要复杂的试验步骤就可以完成对水体样本中挥发酚合量的监测。同时，用这种方法监测的结果相对其他方法比较精确，很容易得出结论。在日常生活中是一种简单且方便的方法，并且可以有效的监测出水中的挥发E3T是否超标。但是，此方法也有它的缺陷，那就是一旦4-氨基安替比林的纯度不能达到标准的要求，那么将会影响结果。然而，4-氨基安替比林的提纯是件非常复杂的工作，提纯时，对试剂的添加顺序、试剂的添加时间、试剂的添加剂量等等都有着很高的要求。因此，需要专业人员进行此实验，虽然，有这些不足的地方，但是由于该方法的实验成本低，结果比较准确，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，通过利用水中的挥发酚可以与澳发生化学反应，反应的产物可以被用来进行监测。当挥发酚与澳发生化学反应时，会牛成二澳酚的产物，反应继续进行，最后会出现澳代三澳酚的物质。如果水体样本溶液中的酚被澳完全反应后，水中多余的澳就会与碘化钾产生反应，最后的产物也是澳代三澳酚。之后，对样品中碘物质进;予彦定实验，得到碘的含量后，通过计算便会得出水中挥发酚的合量有多少，从而判断水中的挥发酚是否超标。高浓度合酚废水可采用此方法，此法适用于车间排放口或未经处理的总排污口废水。澳化滴定法虽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较为简单。在使用澳化滴定方法时，需要注意的是，在对样本进行监测时，样本中的一些化学物质，例如金属离子、还原剂、氧化剂等会对实验结果产生一定的影响。澳化滴定法的水样中干扰离子与4-氨基安替比林分光光度基本一致，所以洲门可以采用同样的方法进行实验。对样本中的挥发酚进行监测的时候，尤其要注意的是滴定的速度，滴定越接近终点越要小心处理溶液，同时还要对溶液进行均匀的摇昊及静置。目的在于保证溶液可以完全的进行反应，以及对滴定的终点得以准确的控制。

　　3、采集样本的问题

　　由于水体样本的多样性，就会存在不同的采样方法。面对被工业废水污染的水资源采样，洲门可以选用磷酸硫酸铜试剂进行保存样本，然后针对日常生活的饮用水进行监测时，通常情况下，是采用氢氧化钠进行保存实验的样本。同时，一旦加入试剂的水体样本，必须尽快的完成实验分析，如果不能及时的进行实验，那么应该将水样放在4℃的环境下进行保存，并且务必在二十四小时之内进行实验分析，否则会影响实验结果。采样的过程中，大多数是避免在河边及湖边采取样本，而是选择在河中心进行取样操作，因为这样的样本才可以真实的反应出整条河流中的挥发酚的合量，也会减小监测结果的偏差度。

　　结束语

　　水污染的问题随着人类工业生产的污水排放加大，同时和生活排放的污水不断的增加，直接导致了水环境的污染问题也日益严峻化，监测水污染也迫在眉捷，因此水中挥发酚的监测这一项目，成为了一项重要的监测。这项监测的出现在提高水污染治理力度方面有着至关重要的作用。现阶段，首先要对生产工业用水的污水排放和居民生活污水的排放进行科学可行合理有效的控制引导。其次要有效的提高水中挥发酚监测方法的先进性，钻研水污染的监测更加全面，在水资源监测项目工作上提供更为准确无误的数据和科学的分析，促进我国水资源水污染治理工作、污水排放正确引导不断取得新的进展。

　　参考文献：

　　[1]滕耀华.浅析水中挥发酚的环境监测方法[J].技术与市场.2012(04).

　　[2]农永光，胡刚.水中挥发酚的环境监测方法[J].科技资讯.2011(30).

　　[3]房亮.水中挥发酚的环境监测方法研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2013(10).

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