地表水挥发性有机物采样中的质量控制措施探讨
2020-01-13刘枢
刘枢
(辽宁省生态环境监测中心,辽宁沈阳 110161)
1 引言
挥发性有机物(VOCs)广泛存在于水、空气、土壤以及其他介质中,其主要成分为脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醛类和酮类等化合物。挥发性有机物是一类重要的环境污染物,具有迁移性、持久性和毒性。地表水是人类生产生活所必需的基础资源,当前地表水监测已成为环境监测的重要组成部分,掌握地表水中挥发性有机物的浓度水平,有利于更好地了解水体环境质量,及时为政府部门提供决策依据。在地表水监测中,地表水采样过程中的质量控制直接决定着地表水监测结果的准确性、科学性和合理性[1]。对于地表水挥发性有机物的监测分析,采样环节尤为重要,只有加强采样过程的质量控制,才能提高监测质量,保证测试结果。
2 地表水挥发性有机物分析方法
近年来我国颁布的水中挥发性有机物测定的标准方法中,前处理多采用吹扫捕集法或顶空法,分析仪器包括气相色谱—质谱联用仪或气相色谱仪,如《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱法》(HJ 686—2014)[2]、《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱—质谱法》(HJ 639—2012)[3]和《水质 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱—质谱法》(HJ 810—2016)[4];同时还有按照化合物的种类分别进行检测的水质标准分析方法,如《水质 苯系物的测定 气相色谱法》(GB/T 11890—1989)和《水质 氯苯类化合物的测定 气相色谱法》(HJ 621—2011)等。
3 加强采样过程中的质量控制
3.1 采样容器的质量要求
《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)[5]规定了挥发性有机化合物用至少1 L 的硬质玻璃瓶采样,没有规定是否是棕色瓶。《水质挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱法》(HJ 686—2014)和《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱—质谱法》(HJ 639—2012)规定采样容器为40 mL 棕色玻璃瓶,具硅橡胶—聚四氟乙烯内衬螺旋盖,该瓶为常用的吹扫捕集自动进样器样品瓶,与1 L 的采样瓶相比,该瓶体积小、密封性高、保存和运输较为方便。因此,目前地表水挥发性有机物的采样容器普遍采用40 mL 棕色玻璃瓶。注意采样瓶在采样前充分清洗,样品采集时不需用水样荡洗,应使水样在样品瓶中溢流且不留空间,取样时应尽量避免或减少样品在空气中暴露。
3.2 固定剂的添加和样品保存要求
水中挥发性有机物的保存一般考虑加入酸做固定剂,加还原性酸消除余氯干扰。《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)规定,用(1+10)盐酸使pH=2,如有余氯时每1 000 mL 水样中加0.01~0.02 g 抗坏血酸去除余氯,样品于0~4 ℃低温避光保存,但是样品的保存期只有12 h。《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱法》(HJ 686—2014)规定,样品无余氯时加入0.5 mL(1+1)盐酸溶液,有余氯时加入约25 mg 抗坏血酸,再加0.5 mL 盐酸溶液,样品于4 ℃保存,保存时间为14 d。《水质 挥发性有机物的测定 吹扫捕集/气相色谱—质谱法》(HJ 639—2012)规定,采样前,需要向每个样品瓶中加入抗坏血酸,每40 mL 样品需加入25 mg 的抗坏血酸。如果水样中总余氯的量超过5 mg/L,应先按《水质游离氯和总氯的测定N,N-二乙基-1,4—苯二胺分光光度法》(HJ 586—2010)附录A 的方法测定总余氯后,再确定抗坏血酸的加入量。在40 mL 样品瓶中,总余氯每超过5 mg/L,需多加25 mg 的抗坏血酸,样品在4 ℃以下保存,14 d 内分析完毕。《水质挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱—质谱法》(HJ 810—2016)规定,若水样中含有余氯,采样前,应向40 mL 棕色采样瓶中加入25 mg 抗坏血酸,若水样中余氯含量超过5 mg/L,应按比例增加抗坏血酸的加入量,余氯含量每增加5 mg/L,则应多加入25 mg抗坏血酸。样品采集后,应立即加入适量(1+1)盐酸溶液,使样品pH 值≤2,拧紧瓶塞,贴上标签,立即放入冷藏箱中于4 ℃以下冷藏运输,14 d 内分析完毕。若水样中加入盐酸溶液后有气泡产生,须重新采样,重新采集的样品不加盐酸溶液保存,样品标签上须注明为酸化,于24 h 内完成分析测定。实际监测工作中,应根据采用的分析方法要求添加固定剂,并在样品保存期限内完成样品分析。
3.3 样品采集数量要求
要求所有样品均采集平行双样,每批样品应带一个全程序空白和一个运输空白。样品分析后,会出现需要复测的情况,取样后采样瓶液相上部存在空间,其中的气体可能对测定产生干扰,当样品需要再次取样时,为确保数据的准确,应从另外一瓶未开封的样品瓶中取样,因此现场需采集平行双样。全程序空白和运输空白为必须的质控措施,用于检查样品运输和分析过程中有无受到污染。
4 结语
监测部门应高度重视地表水监测采样过程中的质量控制工作。如何使采集的地表水样能有效反映地表水的真实情况,是地表水监测首先必须解决的问题。为保证地表水监测采样过程得到有效控制,监测结果准确可靠,应采取科学、合理、可行的质量保证与质量控制措施。与此同时,要不断提升样品采集人员的专业素养,使采集人员能够认真、仔细地完成每次采集任务,使地表水监测采样质量得到有效控制。