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离子色谱法测定饮用水中亚氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸及三氯乙酸 | |
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引言
消毒副产物(Disinfection by-products,DBPs)是指用消毒剂对饮用水消毒时,消毒剂与水中含有的天然有机物反应生成的化合物。随着水处理技术的发展,对水处理中产生的各类消毒副产物的研究也日益关注。氯气,漂白粉和臭氧在消毒过程会产生少量对人体健康不利的副产物,如亚氯酸盐、溴酸盐和氯酸盐等[1]。其中溴酸盐是饮用水中臭氧消毒的副产物,已被世界卫生组织和美国EPA列为潜在的致癌物,甚至在含量低至1 μg/L也有致癌的作用[2]。美国环境保护署(USEPA)和世界卫生组织(WHO)在最新的饮用水法规中规定饮用水中溴酸盐的含量不得超过10 μg/L。我国最新的饮用水规范中也建议生活饮用水中溴酸盐的最高含量不允许超过10 μg/L。
卤代乙酸(haloacetic acids,HAAs)是饮用水加氯消毒时氯与水中存在的天然有机物反应生成的一类消毒副产物。通常所说的卤代乙酸包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸、三溴乙酸、溴氯乙酸、一氯二溴乙酸和一溴二氯乙酸等9种。在已知的加氯消毒产生的副产物中,卤代乙酸含量约占总量的13%左右,其中以二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)含量最高, 致癌风险大,其致癌风险分别是三氯甲烷的5O倍和100倍[5]。因此,对卤代乙酸的研究引起了极大重视。美国环境保护署(USEPA)规定饮用水中不得检出二氯乙酸,三氯乙酸的含量不得超过30 μg/L,而世界卫生组织(WHO)则规定饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的含量分别不得超过50和100 μg/L。我国最新的饮用水规范中也建议生活饮用水中二氯乙酸和三氯乙酸的最高含量分别不允许超过50 μg/L和100 μg/L。
本文采用高容量的IonPac AS19阴离子交换色谱柱,通过优化影响分离的各种条件,建立了直接进样离子色谱分析饮用水中5种消毒副产物(即亚氯酸盐、溴酸盐、氯酸盐、DCAA和TCAA)的分析方法。方法采用OH-作为淋洗液,背景电导和噪音都很低,因此灵敏度高,形成干扰的Cl-也能通过SPE小柱去除。
测试条件
仪器:ICS系列离子色谱带淋洗液发生罐系统,TCC-3000系列柱温箱。
分析柱: IonPac AS19 + IonPac AG19,4 mm
流动相组成:
KOH梯度:0-30 min,8 mM;30-35 min,45 mM;
35.1-40 min,8 mM;流速:1 mL/min
柱温:26 ℃
检测方式:抑制型电导检测
进样量:500 μL
样品前处理
取样品,过0.22 μm微孔滤膜,待测,如果Cl浓度超过20 ppm,则过OnGuard-Ag及OnGuard-Na柱后进样测试。
结果与讨论
2.1 温度影响
温度是影响离子交换分离的重要因素。由于待测物性质各异,柱温对其保留时间的影响程度也不一致。本文考察了常温下(20-30 ℃),柱温对待测物分离度的影响。实验发现,柱温对DACC和TCAA的保留时间影响较大,如图2、3。由图1可见,低温度(如20 ℃)时,较高浓度的Cl-会覆盖DCAA,影响DCAA测定;而高温(如30 ℃)时,NO2-色谱峰与DCAA色谱峰靠近,干扰DCAA测定。综合考虑各种因素,以后的实验都在室温26 ℃进行。而实际此测试方法可使用温度为23 ℃-28 ℃。 (图片) (图片) (图片) (图片) | |
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