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水環(huán)境中有機污染物的危害!如何快速的進行水質(zhì)檢測?
作者:帆宇水質(zhì)檢測 | 發(fā)布時間:2022-04-20 09:48:12 | 2679 次瀏覽

水環(huán)境中有機污染物的監(jiān)測是我國環(huán)境監(jiān)測領域的重要組成部分。監(jiān)測分析結(jié)果可以為水環(huán)境污染的控制和水質(zhì)的改善提供依據(jù)。今天,我們將分析水環(huán)境中有機污染物的監(jiān)測,希望對環(huán)境監(jiān)測合作伙伴有所幫助。

水質(zhì)圖片.png

水是人類生存的基本資源之一。不僅人們需要水,動植物也離不開水。因此,保護水資源和環(huán)境免受污染尤為重要。在地球上,水占70%以上,淡水僅占總水量的2.7%左右,大部分是深度低于地下750m的地下水??衫玫牡Y源相對較少,主要是河流。湖泊等水環(huán)境中的淡水資源和埋深較淺的地下水資源僅為淡水總量的1%左右,且有持續(xù)減少的趨勢。如果水環(huán)境被有機物污染,將影響使用。


一、水環(huán)境中有機污染物的主要來源:


有機污染物可分為天然合成和人工合成兩類,兩者的形成原因不同。其中,天然有機物是自然循環(huán)的代謝物,更常見的是藻類。木質(zhì)素和腐殖質(zhì)。一些有毒有害的污染物將天然有機物作為附著的載體,它們通過地面徑流進入水環(huán)境。人工合成有機物的類型遠遠超過天然,通過各種生產(chǎn)活動和人類的日常生活進入水環(huán)境,從而污染河流和水系統(tǒng)。地下水。水環(huán)境有機污染物的主要來源是工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水、生活污水、農(nóng)藥殘留等。有機污染物進入水中,不僅會污染水環(huán)境,而且會嚴重破壞自然生態(tài)環(huán)境的平衡。


二、有機污染物的特點和危害:


水環(huán)境中的有機污染物具有以下特點:污染源多,分布范圍廣,污染物成分復雜,種類多。大量的污染源通過多種方式進入地表和地下水環(huán)境,導致水環(huán)境中的有機污染越來越嚴重。截至目前,原水已檢測到2500多種有機污染物,其中多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、鄰苯二甲酸酯、酚、醚、殺蟲劑等具有代表性的有機污染物。在水環(huán)境中,絕大多數(shù)有機污染物很難被生物降解,因為它們在水中分布廣泛,所以即使通過凈化處理,也或多或少會殘留。生物積累是水環(huán)境中有機污染物的一個共同特征。雖然濃度不高,但它們可以在食物鏈的幫助下致富,這將危害整個生態(tài)環(huán)境和人類健康。因此,有必要監(jiān)測水環(huán)境中的有機污染物,為水環(huán)境的治理和改善提供依據(jù)。

水.png

三、常用的監(jiān)控方法:


目前,在水環(huán)境有機污染物相色譜質(zhì)譜法等是水環(huán)境有機污染物監(jiān)測的常用方法。


1.氣相色譜質(zhì)譜法。


氣相色譜質(zhì)譜法簡稱GC-MS,是氣相色譜法與質(zhì)譜法聯(lián)合使用的一種方法。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)合儀是該方法的主要儀器設備。當多組分混合樣品進入色譜柱時,由于吸附劑對樣品中的各組分具有不同的吸附能力,樣品中各組分在色譜柱上的運行速度在一定時間后會有明顯差異,一些吸附力較弱的組分會被解吸,如果離開色譜柱進入探測器,一些吸附能力強的組件將難以解吸。最后,它們將離開色譜柱,使每個組件在色譜柱中分離,并按一定順序進入探測器。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀具有以下特點:分離能力強;未知化合物識別能力;儀器本身采用生態(tài)運行模式,可降低待機能耗和不必要的氣體消耗;具有實時采集功能,可獲得準確的定量結(jié)果。因此,該方法廣泛應用于環(huán)境保護等領域。


2.液相色譜質(zhì)譜法。


液相色譜質(zhì)譜法簡稱LC-MS,用液相色譜分離樣品,用質(zhì)譜檢測分離后的樣品。液相色譜質(zhì)譜儀是該方法的主要儀器設備。液相色譜儀將樣品中的每個組分分開,通過相應的界面導入質(zhì)譜儀。電子轟擊離子源后,會產(chǎn)生具有一定質(zhì)荷比的碎片離子。這些碎片離子可以通過質(zhì)量分析器分離進行檢測,然后通過計算機系統(tǒng)處理獲得的檢測結(jié)果。液相色譜質(zhì)譜法具有分離能力強、自動化程度高、分析結(jié)果可靠等優(yōu)點。然而,也存在一些缺陷。例如,在樣品成分進入離子源之前需要去除溶劑。如果成分的沸點接近溶劑,則無法檢測到。同時,溶劑難以全部揮發(fā),這在一定程度上限制了該方法的應用。

水質(zhì).png

四、水環(huán)境中有機污染物的監(jiān)測實例:


1.監(jiān)測對象的基本概況:


本文選擇萬山湖作為研究對象。淡水湖位于河南省鄭州市興陽市,水域面積約106.6hm2。由于地形條件的限制,湖泊的流域水系呈放射狀,整個流域的水網(wǎng)密度相對較大。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,萬山湖的主要水源是索須河。萬山湖流域的自然生態(tài)環(huán)境特征具有明顯的特殊性。隨著城市化進程的逐步加快,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,各類水利工程的建設也產(chǎn)生了一定的副作用,使萬山湖受到一定程度的污染,富營養(yǎng)化趨勢明顯,影響了當?shù)鼐用竦娘嬘盟踩?。相關(guān)監(jiān)測結(jié)果表明,萬山湖入湖河流受到一定程度的污染,其中索須河污染嚴重,超出了地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838-2002)的要求,氨氮是主要指標。


2.有機物污染的原因:


調(diào)查發(fā)現(xiàn),萬山湖污染物中有機物占比較大,TN(總氮)和TP(總磷)嚴重超標。萬山湖水環(huán)境污染的主要原因如下。


(1)水域封閉。


萬山湖只有一個出水口,導致水域關(guān)閉,導致水體交換能力差,導致大量有機物長期滯留在湖中,污染水體。


(2)注入污染物。


萬山湖流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復雜,多為工業(yè)企業(yè),工業(yè)廢水排放大,對湖泊水質(zhì)有一定影響。除工業(yè)廢水外,還有大量的生活污水進入湖泊。此外,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,化肥和農(nóng)藥的應用逐年增加,農(nóng)藥未被吸收和降解?;孰S地流入湖泊,進一步加劇了水環(huán)境的污染。


3.監(jiān)測和分析有機污染物:


對于萬山湖中的有機污染物和水生生物中的多環(huán)芳烴,采用GC-MS進行定量監(jiān)測,分析監(jiān)測過程中獲得的信息,為湖泊水環(huán)境的污染防治提供依據(jù)。


(1)樣品采集:


從湖中捕獲四種魚作為水生生物樣本。編號后,將其帶回實驗室冷凍保存;揮發(fā)性和半揮發(fā)性水樣直接從湖面0.5m以下收集。其中,揮發(fā)性水樣通過預凈化采樣器收集,收集到的水樣放入干凈的瓶中,確保裝滿并密封。水樣應在短時間內(nèi)運回實驗室冷藏,溫度控制在4℃。水樣采樣點共6個。以1#~6#為例,分別是污染嚴重的西半湖中心區(qū)和污染嚴重的五條河流。


(2)試劑和儀器:


本次試驗使用的主要試劑有二氯甲烷.正烷.氯化鈉.無水硫酸鈉.三種標準溶液及相關(guān)替代品等。試驗儀采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀.捕集儀.濃縮儀.凝膠色譜儀及多功能振蕩器等。


(3)樣品處理:


水樣的處理方法如下:從現(xiàn)場收集的水樣中,準確稱為1000ml,裝入容量為2L的分液漏斗中,然后向漏斗中加入30g氯化鈉。充分溶解后,加入50ml二氯甲烷,放入多功能振蕩器進行振蕩處理,時間控制在10min,取出后靜置5min,分離二氯甲烷層,然后重復上述操作步驟,完成二氯甲烷的合并;將無水氯酸鈉加入合并的二氯甲烷相中,輕輕搖晃,放置20min,過濾,用濃縮器將濾液濃縮到1.0ml后,加入正烷繼續(xù)濃縮,容量定為1.0ml,用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析樣品。生物樣品的處理方法如下:解凍冷凍魚,稱為20克魚,加入無水硫酸鈉去除魚中的水,放入三角形瓶中,加入2氯甲烷100ml浸泡,時間控制在24小時左右,然后放入振蕩器振蕩提取,靜置5~10min,過濾,過濾液濃縮凈化,最后用氣相色譜聯(lián)用儀分析樣品。


(4)GC-MS分析監(jiān)測樣品。


首先,在GC-MS分析和監(jiān)測樣品的過程中,需要確定具體的分析條件。其中,揮發(fā)性有機污染物的測量條件如下:色譜柱為石英毛細管柱,柱體溫度為35℃(4min)。220℃(1min),樣品進口溫度為160℃,采用非分流方法進樣,時間為1min。將10ml的水樣注入吹掃管,通過氮氣吹掃,時間為10min。在使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀進行分析和監(jiān)測之前,可以使用四溴氟苯和十氟三苯基膦檢查儀器設備的性能,看是否符合相關(guān)指標要求。確認符合要求后,可進行分析和測量。其次,繪制揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的標準曲線。具體做法如下:將標準溶液制成水溶液,然后分析GC-MS,繪制化合物濃度對質(zhì)譜的響應值曲線。最后,GC-MS分析預處理樣品,從而獲得樣品的質(zhì)譜圖,從而獲得最終的測量結(jié)果。


水質(zhì)1.png


4.分析有機污染物的監(jiān)測結(jié)果。


在本次監(jiān)測中,樣本中揮發(fā)性有機污染物的檢出率為34%,其中主要污染物為苯系物,檢出率為67%。2#監(jiān)測點樣本檢出濃度最高。監(jiān)測點為索須河入湖區(qū),苯系物的主要成分為甲苯和二甲苯;在樣本半揮發(fā)性有機污染物中,苯酸酯的檢出率最高,多為鄰苯二甲酸,檢出濃度為5.6~13.3μg/L,檢出率為100%。此外,還檢測到少量硝基苯,每個監(jiān)測點都有不同程度的有機污染。在六個監(jiān)測點的樣本中,檢測到多環(huán)芳烴,總量為32.2~146.9ng/L。通過這次監(jiān)測,我們可以認為湖泊的有機污染物主要是苯系物和多環(huán)芳烴,主要污染源是索須河。經(jīng)調(diào)查,我們了解到沿湖有許多工業(yè)企業(yè),排放的工業(yè)廢水污染了河流,河流流入湖泊,污染了湖泊。


總結(jié):水資源作為人類生存中不可缺少的物質(zhì)基礎之一,其重要性不言而喻。如果水環(huán)境受到有機物污染,將對水質(zhì)產(chǎn)生嚴重影響。因此,有必要監(jiān)測水環(huán)境中的有機污染物,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取有效的控制措施,以改善水環(huán)境,確保人們的飲用水安全。本文來源來自于小備實驗室微信。