飲用水中三鹵甲烷生成勢的檢測步驟

  一般飲用水中的很多有害物質大都來自水源污染，而我們今天要講的三鹵甲烷卻剛好相反，一般此類物質很少會存在于天然的水體中，但在自來水廠進行消毒的過程中，所使用的氯離子會與水中有機物反應形成三鹵甲烷此類物質，其中出現最多的是氯仿。

而三鹵甲烷生成勢是指在保證加氯量足夠的條件下，與氯反應足夠長的時間后，水樣中所能產生的三鹵甲烷的最大量。其檢測原理是將水樣中投加足夠量的氯，在充分長的時間內讓三鹵甲烷前體物反應生成三鹵甲烷，用頂空-氣相色譜法檢測生成三鹵甲烷的量并用來表征三鹵甲烷生成勢。

檢測所需試劑

1.氮氣：純度≥99.999%。

2.高純水：符合GB/T33087要求。

3.氫氧化鈉：分析純。

4.無水磷酸二氫鉀：分析純。

5.甲醇：色譜純。

6.抗壞血酸：分析純。

7.鹽酸：1.19g/mL，分析純。

8.次氯酸鈉：有效氯≥10%。

9.三氯甲烷標準溶液：1000mg/L，溶劑為甲醇，有證標準物質。

10.二氯一溴甲烷標準溶液：2000mg/L，溶劑為甲醇，有證標準物質。

11.一氯二溴甲烷標準溶液：2000mg/L，溶劑為甲醇，有證標準物質。

12.三溴甲烷標準溶液：2000mg/L，溶劑為甲醇，有證標準物質。

13.三鹵甲烷標準貯備液：ρ（三氯甲烷）=4.0mg/L、ρ（二氯一溴甲烷）=2.0mg/L、ρ（一氯二溴甲烷）=2.0mg/L、ρ（三溴甲烷）=10mg/L。分別準確移取三氯甲烷標準溶液（4.9）40μL、二氯一溴甲烷標準溶液（4.10）10μL、一氯二溴甲烷標準溶液（4.11）10μL、三溴甲烷標準溶液（4.12）50μL于10mL容量瓶中，甲醇定容至刻度，混勻。

14.三鹵甲烷標準使用液：ρ（三氯甲烷）=0.4mg/L、ρ（二氯一溴甲烷）=0.2mg/L、ρ（一氯二溴甲烷）=0.2mg/L、ρ（三溴甲烷）=1.0mg/L。準確移取三鹵甲烷標準貯備液1mL于10mL容量瓶中，甲醇定容至刻度，混勻。

15.氫氧化鈉溶液（40g/L）：稱取20g氫氧化鈉，用高純水溶解，并稀釋定容至500mL。

16.鹽酸溶液（1+9）：將鹽酸緩緩加到高純水中，配制體積比為1:9的鹽酸溶液。

17.磷酸鹽緩沖液：溶解68.1g無水磷酸二氫鉀和11.7g氫氧化鈉于高純水中，并定容至1L。4℃以下冷藏保存。

18.次氯酸鈉溶液：含有效氯5g/L，用次氯酸鈉加高純水稀釋，現用現配。

檢測所需儀器

1.氣相色譜儀：配電子捕獲檢測器。

2.色譜柱：HP-5（30m×320um×0.25um）或其它等效色譜柱。

3.頂空進樣器。

4.頂空采樣瓶：60 mL（配帶有聚四氟乙烯硅膠墊和塑料螺旋帽密封），使用前在 120 ℃烘烤 2 h。

5.頂空瓶：20 mL，使用前在 120 ℃烘烤 2 h。

6.頂空瓶密封蓋：配 20 mL 頂空瓶，一次性使用。

7.容量瓶：10 mL 和 100 mL。

8.微量注射器：100ul、500ul 和 1 000ul。

9.移液器：10 mL。

10.余氯比色儀。

11.恒溫培養箱。

水樣保存

  水樣采集后應送回實驗室盡快分析，如不能及時分析，可在4℃以下冷藏保存，三鹵甲烷本底樣品24h內完成測定，三鹵甲烷生成勢7d內完成測定。樣品存放區域無有機物干擾。

水樣制備

  分別取60mL水樣至兩個頂空采樣瓶中，為瓶I和瓶II。

  瓶I為本底水樣，采樣時先加0.3g-0.5g抗壞血酸于頂空瓶中。用移液器移取瓶I的水樣10mL于20mL頂空瓶中，待測。

  瓶II中加入60uL磷酸鹽緩沖液，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調節pH=8.0±0.2，加入80uL次氯酸鈉溶液，放于恒溫培養箱內20℃避光反應24h后，用余氯比色儀測定余氯濃度應為（1.0±0.4）mg/L，加入抗壞血酸終止反應。若余氯不在此范圍內，重新實驗。用移液器移取瓶II中的水樣10mL于20mL頂空瓶中，待測。

檢測步驟

頂空進樣器條件

加熱器溫度：60℃。

定量環溫度：70℃。

傳輸線溫度：80℃。

加熱時間：20min。

色譜分析條件

進樣量：1.0mL。

進樣方式：分流，分流比為20:1。

進樣口溫度：200℃。

檢測器溫度：300℃。

柱溫程序：35℃保持5min，然后以1℃/min升到50℃。

柱流量：1.0mL/min。

尾吹流量：20mL/min。

隔墊吹掃流量：3.0mL/min。

校準曲線的繪制

  取6個100mL容量瓶，分別加入適量高純水，再加入三鹵甲烷標準使用液100uL、200uL、400μL、600uL、800uL和1000uL至6個容量瓶，用高純水定容至刻線，配制成三鹵甲烷的混合標準系列，三氯甲烷濃度為0.0004mg/L、0.0008mg/L、0.0016mg/L、0.0024mg/L、0.0032mg/L和0.0040mg/L；二氯一溴甲烷濃度為0.0002mg/L、0.0004mg/L、0.0008mg/L、0.0012mg/L、0.0016mg/L和0.0020mg/L；一氯二溴甲烷濃度為0.0002mg/L、0.0004mg/L、0.0008mg/L、0.0012mg/L、0.0016mg/L和0.0020mg/L；三溴甲烷濃度為0.001mg/L、0.002mg/L、0.004mg/L、0.006mg/L、0.008mg/L和0.010mg/L。分別移取10mL混合標準系列溶液至頂空瓶中，按照濃度從小到大的順序依次測定，以三鹵甲烷的質量濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標，繪制校準曲線。

水樣檢測

  按照與校準曲線的繪制步驟對制備好的水樣進行測定。以樣品的保留時間定性進行定性分析，保留時間相對偏差±3%之內。定量分析可以根據各組分的峰面積，通過校準曲線確定水樣中各組分含量。三鹵甲烷生成勢為加氯反應24 h后的濃度與樣品本底濃度的差值可以按照相關公式計算。

以上內容來源于《DB37/T 4147—2020 水質 三鹵甲烷生成勢的測定 頂空-氣相色譜法》