影响可吸附有机卤素_AOX_测定结果的关键因素_李媛

有机卤化物大部分为持久性有机污染物,因其具有致畸、致癌和致突变性,已越来越引起人们的广泛关注[1]。1977年美国EPA公布了“清洁水法”(CWA)管理的129种优先污染物,其中含氯有机物约占有机物比例的60%[2],因此以AOX(AbsorbableOrganic Halogens)表征的有机卤化物已成为一项国际性水质指标[3]。如何控制AOX的产生及污染成为各国实施可持续发展战略的重要组成部分[4]。运用质量控制手段对AOX结果准确度的控制已成为AOX测定过程中急需研究及关注的重要内容。AOX是可吸附有机卤化物的英文缩写,这里的卤化物只包括氯化物、溴化物和碘化物。
1  AOX测定的方法原理及仪器
1.1方法原理
水样经硝酸酸化,(必要时需对水样进行吹脱,挥发性有机卤化物经燃烧热解直接测定)。用活性碳吸附水样中有机化合物,再用硝酸钠溶液洗涤分离无机卤化物,将吸附有机物的碳在氧气流中燃烧热解,最后用微库仑法测定卤化氢的质量浓度。
1.2仪器
德国耶拿Multi X2000AOX分析
1.3标准物质
盐酸标准溶液:配置0.01mol/L盐酸标准溶液,每次使用前需用0.01mol/L碳酸钠基准溶液标定。
校准选用对氯苯酚溶液,浓度为200μg/ml。
2  影响AOX测定结果的关键因素
2.1采样及试剂的要求
在采样、前处理和分析过程中,都需要考虑到无处不在的无机氯污染(如手汗等),还有空气中的卤代烃污染。只能使用玻璃器皿进行采样、贮存。采样时尽量使样品充满整个采样容器,以避免气泡的存在,并盖紧容器。样品应尽快分析,若不及时分析,可用浓硝酸将样品酸化pH值至2~3于4℃
左右保存,至多放置3天。
所有的试剂均应达到分析纯或分析纯
以上的标准,尤其是水,必须达到超纯水的
标准,即氯离子未检出。活性碳中的氯空白
值必须小于15μg/g。
对氯苯酚容易挥发,因此配置好的对
氯苯酚标准溶液使用时间不宜超过30天。
电解溶液A、B用密闭的玻璃瓶在冰箱中可
保存半年,而配置好的电解液用密闭的玻
璃瓶存放,常温下可保存30天,若时间过长
会导致电解溶液颜变淡,量程变窄,测定
结果偏低。
2.2样品测定须满足以下五个条件
(1)溶解态无机碳(DOC)含量必须小于
10mg/L。
(2)无机氯或无机溴含量必须小于1g/L,
如果样品中无机氯含量超过1g/L,需要对
样品进行稀释,但稀释后样品中的AOX含量
不能低于10μg/L。
(3)当样品中AOX含量低于10μg/L时,
可以使样品体积大于100ml。只是同时溶解
态无机碳(DOC)含量需要相应的低。
(4)如果水样中含有氧化剂(如Cl
、I
ClO
—等),可以即时加入亚硫酸钠进行还
原,但需要注意不要加入太多的量。
(5)如果样品含有活细胞,可先将样品
用浓硝酸酸化至pH=2,再稳定8h后再测
定。
2.3样品准备
在进行吸附前,应先让样品达到环境温
度,并每100ml样品中加入5.0ml的硝酸盐储
备液(15%硝酸),将样品的pH值调为2~3。
2.4样品测定时的影响因素
2.4.1样品管的制作及放置时间的影
样品管由熔融石英制成,在进行样品
吸附前,应先清洗和干燥样品管。制作时先
用镊子和玻璃棒取适量的陶瓷棉塞入样品
管中,并压紧。接下来倒入50mg活性碳,再
在活性碳上盖上适量的陶瓷棉,以免活性
碳掉出来,并马上放入干净的玻璃瓶或类
似容器中,隔绝空气避免接触,以免样品管
吸附大气中氯而污染。
根据规定,活性碳的氯空白值必须小于
15μg/g。样品管在装好后立刻吸附100ml
的超纯水做为实验室空白,连续分析8次,
其AOX值一般介于0.9~1.2μg之间,结果
见表1,因此若能使样品管的AOX值控制在
1.2μg以内,即可达到实验室内部质量控制
的要求。若样品管在实验室内部未隔绝空
气放置一小时左右,其AOX值为2.04μg。而
继续放置,共放置两小时左右时其AOX值
会升至3.64μg。由此可见,在空气中放置的
时间与其含量成正比。(如表1)
使用过的样品管可以再次使用,使用前
需进行一次或数次的高温灼烧,保证不含
氯,然后可以重新装入活性碳,继续使用。
2.4.2样品管数量对测定结果的影响
AOX分析仪有两种样品管吸附模式,
即单管吸附和双管吸附。单管适合测定
较干净的水质,如地表水、地下水、雨水
等,而双管则用于测定浓度较高的地表
水及废水。双管吸附时90%以上的AOX
应吸附在第一根样品管上,而第二根样
品管的吸附量应小于总AOX的10%[2]。若
第二根样品管的AOX值大于总值的10%,
则可能是以下三种情况之中的一种或多
种:第一,第一根样品管吸附过饱和,致
使第二根管吸附量增加,此类情况应做
稀释处理;第二,样品管在吸附过程中出
现装置不正确、不密封、漏液等失控情
况,此时应重新分析样品;第三,发生随机
误差,这类情况比较难以判断,应在多次
分析的基础上判定是否是因为AOX浓度
较低而引起的,不能够使第一根样品管
吸附饱和,此类情况应适当增加样品或表1连续分析样品管实验室空白结果
影响可吸附有机卤素(AOX)测定结果的关键因素
李媛1,2
(1.江苏省环境监测中心;  2.国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室江苏南京210036)
摘 要:可吸附有机卤素(AOX)已成为一项国际性水质指标。掌握可吸附有机卤素(AOX)测定过程中的关键环节,注意影响结果的关键因
素来控制AOX值的准确度,为中国环境监测与管理提供必要的数据支撑。
关键词:可吸附有机卤素(AOX)  活性碳  准确度
中图分类号:X830文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)11(c)-0123-02
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 
含量(μg) 0.95 1.04 1.08 0.97 0.94 1.15 1.12 1.09 
均值(μg) 1.04 
(下转125页)
卤素管
法规执行及公众关注的问题,数据不具备法律上的可辩护性。数据报告包括样品测试结果,样品信息,空白样及实验室控制样的分析结果,替代标准物的回收率。质控的指标可以适当放宽。
2.2第二等级监测
第二等级监测数据涉及重大决策,法规执行及公众关注的问题。质控必须按照有关方法规定的执行,并达到方法或法规规定的标准,分析方法的定量检出限必须小于或等于有关法规制定的指标。数据报告包括数据报告说明书,样品测试结果,样品跟踪记录,空白样及实验室控制样的分析结果,替代标准物的回收率,样品加标及样品加标重复样的分析结果(回收率及相对标准偏差),标准曲线及标准曲线验证的数据,仪器性能检查样品的数据等。在数据报告说明书中要对分析过程中的异常现象,对超出质控范围的质控数据进行详尽的说明。
第一等级监测以快速、准确定性即锁定污染物,并及时报送报告为原则,质量保证措施相对比较宽松,
对应的质控重点在准确定性和半定量。第二级等级监测数据涉及重大决策,法规执行及公众关注的问题。质控必须按照有关方法规定的执行,并达到方法或法规规定的标准,此时质控除包括第一等级监测质控要求外,还应该加
强对数据的准确定量的质控,包括跟踪监
测布点合理性、分析方法选择合理性和实
验室增加的质控要求,即如何跟踪监测的
这也是第二等级监测质控的重点。
第二等级监测需增加的质控要求:跟
踪监测布点、分析方法选择和实验室内强
化质控措施。
2.3第三等级监测
第三级适用于涉及司法程序的数据。
除满足第二级质控标准外,还必须严格按
照有关法律规定的方法进行分析,报告要
包括样品及质控样品的全部原始分析数
据、有关的样品接收记录、样品制备及样品
分析记录的复印件。所有文件及数据都有
分析或执行人员的签名。这样的数据具备
最全面的司法上的可辨护性。
第三等级监测包含第二等级监测质控
标准外,还必须严格按照有关法律规定的
方法进行分析,也就是说是如何评估监测
定量数据准确性的,即如何评价监测的,
这就要求从人员、仪器、实验室环境条件、
监测方法和报告及记录规范化达到法规
要求。
3 结语
针对应急监测不同阶段的不同监测目
的,以国家应急监测质量保证为主要依据,
根据现场监测阶段、跟踪监测阶段和事故
评估阶段对监测数据的要求不同,将质量
控制措施进行一定等级划分,提出了适应
于不同监测目的,各具侧重点的各阶段质
量控制和质量保证手段。分级质控措施的
建立进一步提高了质控手段实施的有效
性、科学性和合理性,一定程度上优化了应
急监测的时间和分析成本,真正实现了监
测数据质量与监测目的的一致。
参考文献
[1]环境水质监测质量保证手册[S].2版.化
学工业出版社,1994.
[2]江苏省地面水环境监测技术规范[S].江
苏省环境保护局,1989.
[3]分析测试质量控制[M].中国医药科技
出版社,1991.
[4]水质监测实验室质量控制指标[S].中国
环境监测总站,2001.
[5]水和废水监测分析方法(第四版)[S].
2002.
[6]江桂斌.环境样品前处理技术[M].化学
工业出版社,67-69.
使用单管测定即可。
2.4.3活性碳吸附时流速的影响
活性碳吸附样品中AOX时,样品流速的控制至关重要。若流速过快会造成吸附不完全,AOX值偏低的情况。流速一般应控制在3ml/min以内,不应以连珠串或直线形式吸附。若出现以上两种情况,其AOX值必然偏低。
2.4.4AOX分析仪的最佳测定范围及高浓度样品对仪器的影响
AOX分析仪是通过微库仑法进行定量分析。根据库伦法原理,AOX分析仪具有一定的测量范围,其单管AOX值不可超过200μg,否则电解液失效,不可继续测定样品。一般单管的最佳AOX值范围为10~150μg。若样品中AOX值低于10μg时,可增加样品体积吸附,若AOX值高于150μg,则需要稀释样品,使其AOX值在10~150μg之间为宜。
另一方面,从燃烧管出来的热解气体包含HHC(卤代烃)和水汽,水汽会在冷却的物体表面凝结。而HCl具有很高的亲水性,这样
HCl就会吸附在水汽上,从而使测定结果不
准确。因此,燃烧产生的气体一离开燃烧炉
就必须马上干燥。干燥管内15ml浓硫酸至
多工作8h,超过8h应及时更换,以保证测
定结果的准确度。
3 结论
水中的卤化物具有致癌和致突变性,
一般不存在于天然水体,是人为污染的标
志[3]。可吸附有机卤素AOX虽不表征某个
特定的污染物,然而该总量参数已经成为
环境保护的重要指标[5]。像COD、BOD、
TOC这种通用的综合指标一样[1],用AOX
表示有机卤化物污染水平的参数,来评价
水环境受有机卤化物污染状况的综合指
标,已成为一项国际性水质指标[6]。所以
准确测定AOX值已显得尤为重要,在活
性碳空白值、样品管数量、流速、样品浓度
范围等方面的控制质量,保证AOX值的
准确度。为环境监测与管理提供必要的数
据支撑。
参考文献
[1]胡雄星,张文英,韩中豪,等.水样中可吸
附有机卤化物(AOX)的测定.中国环境监
测,2006,22(3):15-17.
[2]曹霞霓,张立尖,张青.微库仑法测定水
中可吸附有机卤素的改进.中国给水排
水,2007,23(4):79-82.
[3]AOX——一类应引起重视的纺织化学
污染源.浙江纺织服装职业技术学院学
报,2008,2:59.
[4]刘晓剑,常丽春,林秀军,等.纺织染整
行业中AOX污染现状及来源分析.纺织
导报,6:127-129.
[5]EPA Method 9020B,Total Organic
Halides(TOX)[s].
[6]任丽萍,宋玉芳,周启星.微库仑法测定
环境水体中可吸附有机卤化物.农业环
境保护,2002,21(2):166—168.
(上接123页)

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