《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB 7494-87)在环境监测应用中的优化探讨
2019-03-14丁淑琴冯晓华
丁淑琴,周 宇,冯晓华
(常熟市环境监测站,江苏 常熟 215500)
对于水中阴离子表面活性剂的测定,目前应用较多的方法主要有两种:《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)和《水质阴离子表面活性剂的测定 流动注射-亚甲蓝分光光度法》(HJ826-2017)[1]。相关环境管理标准中推荐的方法是《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87),《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书》(以下简称《作业指导书》)要求使用的方法是《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87),可见其在环境监测工作中的重要性[2-4]。
1 测定原理
阳离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂作用,生成的蓝色离子对化合物被三氯甲烷萃取,其色度与浓度成正比,在波长652 nm处测量三氯甲烷的吸光度。
2 对《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)的优化
2.1 玻璃棉或脱脂棉
《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)要求玻璃棉或脱脂棉在索氏抽提器中用三氯甲烷抽提4 h后使用。索氏抽提器的作用是提取固体物质中的粗脂肪[1]。玻璃棉是人造无机玻璃纤维的一种,不含脂肪类物质。在应用中使用经三氯甲烷浸泡30 min后晾干的玻璃棉,对测定结果没有产生影响。验证实验:取两个标准样(编号为053389261724、0533810087825,北京海岸鸿蒙),在玻璃棉用三氯甲烷抽提和浸泡两种情况下测定(6.3.3中要求的淋洗操作均用静置停留1 min),从表1可知,标准样品的结果均在标准值范围内,相对标准偏差均能满足分析要求。
表1 准确度和精密度试验结果
2.2 采样和样品保存
水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)要求样品使用经甲醇清洗过的玻璃瓶,冷藏在4℃冰箱中,24 h之内分析[1]。加入1%(V/V)的40%(V/V)甲醛溶液保存4 d,用三氯甲烷饱和水样保存8 d。
《水质采样 样品的保存和管理技术规定》(HJ493-2009)要求水样用玻璃瓶或聚乙烯瓶,1~5℃冷藏,用H2SO4酸化至pH值1~2,2 d内分析,样品量500 mL[5]。样品瓶用铬酸洗液洗1次,自来水冲洗3次,蒸馏水洗1次。
《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)要求水样用玻璃瓶或聚乙烯瓶,不加保存剂,在24 h内分析,样品量为250 mL[6]。样品瓶用铬酸洗液洗1次,自来水冲洗3次,蒸馏水洗1次。
上述三个标准对采样瓶的材质和洗涤、是否加保存剂及冷藏、保存时间等方面有不同的要求,综合比较,《水质采样 样品的保存和管理技术规定》(HJ493-2009)中的保存方法和保存时间较适用于实际工作。
2.3 用数滴氯仿淋洗分液漏斗的放液管
《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)在6.3.3中要求用数滴三氯甲烷淋洗第一个分液漏斗的放液管,操作有一定难度且有可能造成分液漏斗口漏液,采用静置停留1 min,对测定结果没有产生影响[1]。验证实验:取两个标准样品(编号同上,北京海岸鸿蒙),在用数滴三氯甲烷淋洗和静置停留1 min两种情况下测定(玻璃棉均用经三氯甲烷浸泡晾干的),从表2可知,标准样品的结果均在标准值范围内,相对标准偏差均能满足分析要求。
表2 准确度和精密度试验结果
2.4 干扰消除
《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)中主要存在两类干扰,即由有机的硫酸盐、磺酸盐以及无机的硝酸盐、硫化物等引起的正干扰和由季铵类化合物等阳离子物质和蛋白质引起的负干扰。两类干扰在分析过程中都没有颜色变化、产生沉淀等外观的表现,无法用肉眼直接判断是否存在。为了保证监测数据的准确性,采用合适的方法消除可能存在的干扰物质,首先取适量经中速定性滤纸过滤的样品,用气提萃取法消除有机硫酸盐和磺酸盐,其次取适量经气提萃取处理的样品调至碱性,滴加适量30%过氧化氢以消除硫化物,最后取适量消除硫化物后的样品用阳离子交换树脂去除季铵类化合物。郭少为等将《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)方法中的酸性亚甲蓝试剂优化为碱性亚甲蓝试剂,旨在消除负干扰,通过实际样品进行加标回收试验,回收率分别为81.1%和91.0%,证明有效消除了负干扰[7]。若应用此方法来消除负干扰,需进行验证后形成验证报告。
2.5 质量保证和质量控制
《环境监测质量管理技术导则》(HJ630-2011)要求执行监测方法中的质量保证与质量控制规定[8]。由于《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)中的质量保证和质量控制不全面,参照相关技术规范[9]:实验室空白每批至少做2个,测定结果低于方法检出限;标准曲线的相关系数≥0.9990,2个月绘制一次,其间需平行测定零浓度和中间浓度标准溶液,取均值相减后与原标准曲线上的相应点相对偏差≤5%;全程序空白每批至少做1个,测定结果低于方法测定下限;精密度控制每批至少测定10%的平行样,样品数量少于10个时,至少测定1个,测定结果的相对偏差≤25%(样品浓度≤0.2 mg/L时)或≤20%(样品浓度>0.2 mg/L时);准确度控制用有证标准样品、自配质控样、加标回收中任意一种或组合使用,每批至少测定10%的加标样,样品数量少于10个时,至少测定1个,回收率为85%~120%(样品浓度≤0.2 mg/L)或85%~115%(0.2 mg/L<样品浓度<0.5 mg/L)或85%~110%(样品浓度≥0.5 mg/L)。有证标准样每批至少做一个,测定结果应在不确定范围内。自配质控样每批至少做一个,测定结果控制在90%~110%,用有证标准溶液配制,不能使用做标准曲线的标准溶液。上述质控措施达不到要求时,需查找原因重新测定,直至符合要求后样品的测定结果方有效。
2.6 试验报告
《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)要求在试验报告注明方法中未规定的操作,或可能影响结果的操作等。
采用方法中未规定的操作,或可能影响结果的操作,即是发生方法变化或偏离。根据《环境监测质量管理技术导则》(HJ630-2011),对自行扩充和修改过的标准方法应通过实验进行确认,并形成方法确认报告[8]。根据《检验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》(RB/T214-2017),方法偏离应有文件规定,经技术判断和批准[10]。根据《检测和校准实验室能力认可准则(CNAS-CL01:2018),对方法的偏离,应事先将该偏离形成文件,做技术判断并获得授权。
若应用《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)时采用方法中未规定的操作,或可能影响结果的操作等,长久偏离需做相关验证试验,形成方法确认报告并经批准使用;一次性偏离需文件化,经技术判断后授权使用。
2.7 注意事项
根据实际工作经验,除了《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)附录B中的注意事项外,还需注意:调节水样pH值应严格按滴加3%硫酸至紫红色刚好消失的规范操作,多加酸有时会出现乳化现象;萃取过程中两相界面处有时会出现深蓝色絮状物,该絮状物不能放入洗涤液;定容样品的容量瓶应保持干燥,因水与三氯甲烷互不相容,容量瓶中的小水珠在比色时由于分光光度计的不稳定而影响测定结果;将三氯甲烷通过放液管中的玻璃棉放入容量瓶中时,当分液漏斗中剩有少量时要逐滴放出,不能残留于分液漏斗中,不能把水溶液放入容量瓶中。
3 结语
《水质 阴离子表面活性剂的测定 亚甲蓝分光光度法》(GB7494-87)于1987年8月1日实施,经过三十多年的发展,监测技术、质控要求等已发生了一定的变化。根据现行的相关技术规范,结合一定的实践经验,本文提出了对方法进行适当优化的方案,旨在不影响测定结果的情况下,简化部分操作步骤,同时增加质控措施和要求,以确保数据的准确性、精密性和可比性。