染物特征（精选8篇）
染物特征 篇1
0引言
目前, 我国重金属土壤污染形势非常严峻, 农业可持续发展和食品安全都遭到土壤污染的威胁[1]。 国土资源部的统计表明, 目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染, 且由土壤污染造成的农业粮食减产已超过1300万吨[2]。随着众多农业产品的问题频频爆发, 对农业土壤重金属污染的研究、监测和治理已刻不容缓。但国内对污染场地的勘测研究还很少, 多为对地下水和农业土壤污染, 以及工程勘察实例的研究。检测手段基本采用钻探方式, 其费用高、周期长的缺点限制了对污染场地全方位的快速检测。当前, 众多地球物理方法已逐渐应用于土壤污染物调查中, 电法勘探作为新兴的非侵入性检测方法, 具有经济、快速、准确及检测范围广等优点, 对污染场地的检测具有很强的可行性和推广价值, 其中频谱激电法正逐步展开试验工作[3,4,5,6,7,8,9]。Adrián Flores Orozco等[10]将SIP方法应用于德国塞特兹地区BTEX (苯, 甲苯, 乙苯和二甲苯) 污染区域污染浓度测量, 结果表明, SIP方法具有区分苯系污染物场地内区分污染源与溶解后的污染物的潜力。D.Jougnot等[11]提出并研究了不饱和粘土岩的SIP机理模型, 最后得出模型的电阻率和相位等响应与模型的水饱和度相关。刘国华[12]等通过室内实验, 得出了土壤的基本物理指标对土壤电阻率的影响效果, 是国内为数不多的系统研究土壤电阻率的文章。因此, 本文利用LCR电性测试仪对不同种类、不同浓度的铬污染土壤模型进行实验测量, 分析不同条件下土壤样品复电阻率变化情况, 归纳总结其重金属土壤污染物的频谱激电响应特征, 为频谱激电在土壤污染物调查可行性提供依据, 为污染监测及范围普查提供新的思路。
1材料与方法
1.1实验材料选取
本文实验采用材料为土壤、重金属氧化物、水、 盐酸盐矿化物。土壤为江西南昌昌北经济开发区采集红土土壤, 经充分碾碎、干燥后, 用直径为1mm的网格筛除直径大于1mm的颗粒和沙石;重金属氧化物采用国内重金属污染程度最大的三氧化铬氧化物;水采用纯净蒸馏水;盐酸盐矿化物为食盐 (氯化钠) 。
1.2土壤样品制作
在地球物理岩矿石标本电性测量中, 土壤样品必须加工制作成规则形状样品, 为此, 本文将含有污染物的土壤填充到方形器皿模型中。器皿模型材料选用透明有机玻璃, 为绝缘体, 用玻璃胶将五块已经裁制好的玻璃片粘合成规格为137*40*50mm的长方体, 同时两端玻璃内侧铺满锡箔纸作为后期接收和发射电极。玻璃容器可避免对土壤电性测量所产生的影响, 另外透明有机玻璃能够有效避免PVC管制作模型时造成的压实不均匀现象。按照一定重量和体积比例将干燥土壤、蒸馏水和重金属或食盐均匀混合后, 填满制作好的器皿模型中, 并做好模型标号。
为了保证测得的数据有足够的准确性, 在制作土壤样品时要注意以下几点:
(1) 土壤和水在称量过程中误差需控制在一定范围内 (测量仪器精度在0.1g) 。
(2) 在标本制作过程当中, 土壤应该一层一层地叠加压实, 特别在接触面上要保持接触良好。
(3) 物质混合时应要尽可能保持均匀, 湿度保持一致。
(4) 在制作污染物模型时, 尽量做好防护措施, 不能吸入或沾到皮肤而伤害到身体。
(5) 模型表面要保持水平, 减小由于表面不平引起的测量差异。
1.3土壤样品的频谱激电测量
采用四电极法, 测量装置和接线如图一所示。将制作完成的土壤样品, 在两端的板状电极上施加交变电流并观测测量电压。测量仪器采用日本HIOKI 3522-LCR高精度测试仪, 观测频段范围为0.001Hz~100k Hz, 按对数间隔取200个频点, 室温25度下测得不同频率信号时的阻抗、相位等参数。 测试仪主要技术参数见表一, 阻抗测量范围为10.00mΩ~200.00MΩ, 相位为-180 ~180° , 测量精度为±0.08%, 完全满足野外频谱激电响应范围。
2土壤污染物的频谱激电响应特征
本文实验制作了15块土壤样品模型, 分别为不同含量重金属化合物 (三氧化铬) 土壤、不同含水率的土壤和不同盐碱化土壤, 用来归纳和总结含污染物土壤的频谱激电响应特征及主要影响因素。
2.1含重金属三氧化铬污染土壤激电响应特征
为了研究不同含量重金属三氧化铬土壤对频谱激电响应特征, 本文实验制作了五个土壤样品模型, 重量含量分别为1%、3%、5%、8%、12%, 每个模型含水71克, 模型大小一致, 具体参数见表二。利用LCR测试仪测量宽频带 (0.001Hz~100k Hz) 范围的阻抗和相位, 测量结果如图二所示。图中横坐标为频率对数坐标, 纵坐标为阻抗对数坐标或相位线性坐标。由图可见, 整体上阻抗和相位形态基本一致。 阻抗在低频段 (<0.1Hz) 缓慢上升形成一个极大值后, 随着频率增加快速下降, 在高频段 (>1k Hz) 趋近于某一个值;而相位在低频段 (<0.1Hz) 缓慢上升形成一个极大值后, 随着频率增加快速下降形成一个极小值, 然后随着频率增加快速又快速增加, 在高频段 (>10k Hz) 趋近于0相位, 符合频谱激电响应规律。对于不同浓度铬污染土壤, 阻抗随着浓度增加曲线整体平行下移, 这是由于随着三氧化铬浓度增加, 土壤导电离子或电子含量增加, 其导电能力增强。极大值点频率增加, 下降段斜率增加, 高频电阻率和低频电阻率下降及其比值增大, 这表明随着浓度增加, 含铬污染土壤激发极化效应逐渐增强。另外, 相位随着浓度增加整体曲线向高频移动, 极小值幅值绝对值增大, 极小值点频率增加, 同样说明随着铬含量增加, 土壤激发极化效应逐渐增强。因此利用频谱激电法快速探测土壤铬污染是确实可行的, 既能够查明土壤铬污染范围, 一定程度上也能反应铬污染程度。
2.2不同盐碱化污染土壤的激电响应特征
除了土壤重金属污染, 土地盐碱化也在不断加剧, 因此本文制作不同盐碱化 (食盐) 程度土壤样品。 表三为不同盐碱化程度土壤的样品参数, 食盐含量分别为0.5%、1%、3%、12%、16%, 每个样品重量和含水量一致, 规格大小一致。图三为不同Na Cl含量的土壤样品频谱激电响应特征。利用LCR测试仪测量宽频带 (0.001Hz~100k Hz) 范围的阻抗和相位, 测量结果如图三所示。图中横坐标为频率对数坐标, 纵坐标为阻抗对数坐标或相位线性坐标。如图三 (a) 所示, 不同Na Cl土壤样品阻抗幅值曲线形态基本一致。在低频段, 随着频率升高阻抗幅值升高, 在0.1Hz~10Hz之间达到峰值, 形成极大值;在中频段, 随着频率增加阻抗幅值快速下降;在高频段, 阻抗幅值逐渐趋于某值。另外, 随着Na Cl含量增加, 阻抗振幅曲线整体向下平移, 中频段下降斜率基本保持不变, 高频阻抗和低频阻抗比值也基本保持不变, 这表明土壤随着盐碱化程度增加, 受导电离子增加, 电阻率逐渐减小, 但整体激电效应并无明显增强。如图三 (b) 所示, 不同Na Cl土壤样品相位曲线形态基本一致, 在高频段和低频段相位缓慢趋近于0相位, 在中频段随着频率增加, 相位先快速下降然后快速上升形成极小值。另外, 随着Na Cl浓度增加, 相位极小值幅值绝对值虽然缓慢增加, 但是变化较小, 这表明土壤随着盐碱化程度增加, 整体激电效应并无明显增强。因此, 利用频谱激电法进行土壤盐碱化调查并不是最佳方法, 采用常规电阻率方法就能够达到要求。
3结束语
本文通过制作不同重金属污染和不同盐碱化程度的规则土壤样品, 利用LCR电性测试仪采用二极装置测量宽频带范围 (0.001Hz~100k Hz) 内的复阻抗响应特征, 归纳和总结了土壤污染的频谱响应特征, 主要得到以下结论:
(1) 随着土壤重金属三氧化铬污染物含量增加, 阻抗幅值整体下降, 中频阻抗振幅下降斜率增大, 高低频阻抗幅值比值增大, 相位最小极值幅值绝对值增加, 表明激电效应逐渐增强。因此利用频谱激电法不仅能够检测重金属土壤污染范围, 一定程度能反映重金属污染程度。
(2) 随着土壤盐碱化 (Na Cl) 程度增加, 阻抗幅值整体下降, 中频阻抗振幅下降斜率、高低频阻抗幅值比值以及相位最小极值幅值变化, 表明对激电效应影响不大。因此, 利用频谱激电法只能通过电阻率特征反应土壤盐碱化范围, 无法反应盐碱化程度, 并不是一种很好的检测方法。
染物特征 篇2
通过对浊漳河流域～21个监测断面的枯水期(5月)、丰水期(8月)和平水期(10月)地表水采样分析,研究了主要污染物CODcr、BOD5、NO3-N、NO2-N和挥发酚的季节动态变化特征.结果表明:污染物浓度随季节变化特征较为复杂,但总体表现了枯水期＞平水期＞丰水期的总体特征,这种变化主要与各断面接纳不同来源的污染物有关.
作 者：刘瑞祥 常惠丽 任嘉红 LIU Ruixiang CHANG Huili REN Jiahong 作者单位：刘瑞祥,任嘉红,LIU Ruixiang,REN Jiahong(长治学院,生化系,山西,长治,046011)
常惠丽,CHANG Huili(山西省长治市环境监测站,山西,长治,046000)
刊 名：山西大学学报（自然科学版） ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SHANXI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 28(1) 分类号：X524 关键词：浊漳河流域 主要污染物 季节变化
染物特征 篇3
关键词：气相色谱,乙二醇,二乙二醇,三乙二醇,分析方法
乙二醇是一种重要的基础有机化工原料, 广泛用于生产防冻剂、聚酯树脂、醇酸树脂、润滑剂等[1,2,3,4]。乙二醇生产过程中产生大量含有乙二醇、二乙二醇和三乙二醇等污染物的废水。乙二醇可致心、肝、肾脏损伤, 还有致畸作用[5,6,7,8];二乙二醇会对肝、肾造成损害, 可致死[9,10];长期接触三乙二醇可使皮肤浸软。
实时跟踪监测乙二醇生产废水中上述3种醇类, 既可考察废水处理工艺去除效果, 也能控制排放到环境中的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇含量。目前, 未见水体中乙二醇、二乙二醇、三乙二醇的标准分析方法, 相关的文献仅对水中乙二醇、二乙二醇、三乙二醇中一种或两种物质的含量进行了测定:杨箴立等[11]采用气相色谱 (氢火焰检测器、不锈钢填充柱) 测定废水中乙二醇含量;姚丹姝等[12]采用蒸发、浓缩法除去水分后, 使用气相色谱进行分析, 但气相色谱条件不够详细;保志娟等[13]采用返滴定法测定水溶液中二乙二醇的含量。
本工作采用气相色谱 (氢火焰检测器) 法, 通过优化气相色谱条件, 建立一种同时检测乙二醇生产废水中主要污染物乙二醇、二乙二醇、三乙二醇含量的新方法。
1 实验部分
1.1 试剂、材料和仪器
乙二醇、二乙二醇、三乙二醇:分析纯;丙酮:色谱纯。
实际废水取自某石化公司乙二醇生产车间排水口, SS为50 mg/L, p H为6.6。
Agilent 7890A型气相色谱仪:FID检测器, 美国安捷伦科技有限公司;Mili-Q型超纯水仪:法国密理博公司;XS105 Dual Range型分析天平:瑞士梅特勒公司;JK200DB型数控超声波清洗仪器:中国合肥金妮克机械制造有限公司;0.45µm针头式过滤器:中国上海安普科学仪器有限公司。
1.2 色谱条件
采用HP-FFAP型毛细管色谱柱, 尺寸为30m×250μm×0.25μm;载气为高纯氦气;进样量为1.0μL;检测器温度240℃;升温程序:一定的初始柱温, 保持2 min, 以45℃/min的速率升温至185℃, 保持1 min, 再以50℃/min的速率升温至230℃, 保持3 min。
1.3 标准溶液的配制
精确称取乙二醇、二乙二醇、三乙二醇各100mg, 加入到100 m L容量瓶中, 用丙酮定容, 配制成质量浓度为1 000 mg/L的标准混合溶液。
1.4 水样的预处理
水样经0.45µm醋酸纤维滤膜过滤后取2.0m L, 置于10 m L容量瓶中, 用丙酮定容, 摇匀。
2 结果与讨论
2.1 色谱条件的选择
2.1.1 进样口温度
进样口温度主要由试样的沸点范围决定, 首先要保证待测试样能全部汽化, 其次要考虑色谱柱的使用温度上限。当进样口温度足够高时, 可使试样瞬间气化, 但进样口温度过高则有可能导致试样分解[14]。进样口温度对各物质色谱峰面积和峰高的影响见图1。由图1可见, 进样口温度对峰高和峰面积的影响均较小。所以为了使试样瞬间气化、并保证毛细管柱的使用寿命及减小对仪器的损害, 实验选择进样口温度为230℃。
2.1.2 初始柱温
初始柱温直接影响分离效能, 初始柱温的选择应接近试样中最轻组分的沸点[15]。初始柱温对各物质色谱峰面积和峰高的影响见图2。
由图2可见:当初始柱温为50℃时, 乙二醇与三乙二醇的峰面积最大, 且乙二醇与二乙二醇的峰高最高。同时考虑峰面积与峰高两个因素, 实验选择初始柱温为50℃。
2.1.3 载气流量
载气流量是决定色谱分离效果的重要因素之一, 流量大则色谱峰窄, 但沸点相近的物质峰不易分开;流量小则峰变宽, 峰高减小、检出限升高。本实验在各组分完全分离的前提下, 对载气流量进行优化, 载气流量对各物质色谱峰宽和峰高的影响见图3。由图3可见, 当载气流量为1.0 m L/min时各物质色谱峰最窄、峰高最高。实验选择载气流量为1.0 m L/min。
2.1.4 分流比
小口径毛细管柱多采用分流进样。内径在0.32mm以下的毛细管柱柱容量很小, 当待测组分浓度较高时容易出现色谱柱过载现象, 不利于定量分析。分流可使大部分试样排空, 只有一小部分进入色谱柱。分流比也是影响分流歧视的因素之一, 分流比越大, 越有可能造成分流歧视, 因此, 在试样浓度和柱容量允许的条件下, 应尽可能的减小分流比。分流比对各物质色谱峰面积 (a) 和峰高 (b) 的影响见图4。由图4可见, 分流比为1∶1时, 峰面积最大、峰高最高。实验选择分流比为1∶1。
2.1.5 小结
通过实验得出最优色谱条件为:进样口温度230℃, 初始柱温50℃, 载气流量1.0 m L/min, 分流比1∶1。在该条件下, 乙二醇生产废水气相色谱谱图见图5。
由图5可见, 在最优实验条件下乙二醇、二乙二醇、三乙二醇的分离效果好, 保留时间分别为6.434, 7.696, 9.433 min。可在10 min内完成乙二醇生产废水中主要污染组分的分析。
2.2 工作曲线的绘制及检出限和精密度
在最优色谱条件下, 以各组分质量浓度 (ρ) 为横坐标、色谱峰面积 (S) 为纵坐标进行线性拟合, 得到工作曲线。用标准溶液分别配制7个各组分质量浓度均为2.0 mg/L (测定检出限) 和20.0mg/L (测定精密度) 的平行水样, 根据测得结果计算各组分质量浓度的检出限[16]和相对标准偏差。方法的线性范围、相关系数、检出限及精密度见表1。由表1可见, 在所配制的工作曲线浓度范围内, 各组分的峰面积与其所对应的浓度具有良好的线性关系, 检出限与精密度皆满足乙二醇生产废水的检测需要。
2.3 实际水样分析和方法的回收率
取适量的乙二醇生产废水, 经0.45µm醋酸纤维滤膜过滤后进行测定, 水样质量浓度及加标回收率实验结果见表2。
由表2可见:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇质量浓度分别为87.0, 6.5, 2.3 mg/L;该方法的平均回收率为97.72%~103.52%。
3 结论
a) 建立了使用气相色谱 (氢火焰检测器) 测定乙二醇生产废水中的乙二醇、二乙二醇、三乙二醇的分析方法。通过实验得出最优色谱条件为:进样口温度230℃, 初始柱温50℃, 载气流量1.0 m L/min, 分流比1∶1。
染物特征 篇4
北京市海淀区大气PM10中有机污染物的分布特征
通过采集～20北京市海淀区采样点大气PM10样品,经过索氏抽提和层析柱分析,对其可溶有机物的浓度水平、季节性变化和分布特征进行探讨.结果表明,2004～年北京市海淀区大气PM10中可溶有机物的质量浓度为17.6μg/m3,对比的`28.38μg/m3和.10～.08的23.41μg/m3,大气有机污染的状况有一定的好转.其中,秋冬季的有机污染最为严重.各组分质量浓度的排列顺序为饱和烃<芳烃<非烃<沥青质,沥青质含量最高.说明主要污染来自烟尘和汽车尾气.
作 者：杜娟 作者单位：安徽建筑工业学院环境工程系,安徽,合肥,230022刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(36)分类号：X5关键词：PM10 质量浓度 饱和烃 芳烃 非烃 沥青质
染物特征 篇5
1 镍钴冶炼过程主要污染物排放特征
在镍冶炼过程中造成环境污染的主要元素是Pb、Cd、As、Hg、S和其他酸性污水。王雅静[2]等研究指出,原料中的有毒组分一般以化合物存在,如CuFeS2、Cu5FeS4、Cu2S、CuS、FeS2、FeS、ZnS、NiS、Ni5Fe4S8、CuAsS、As2S3、Co3S4、Sb2S3、HgS。在焙烧、熔炼过程中,上述原料中的As、Hg、S氧化或升华后进入烟气,部分进入烟尘,其中Hg在烟气冷却和制酸系统的烟气净化时会冷凝成液态汞珠,导致汞蒸气危害操作人员健康。由于铅、镉的化合物和金属在火法冶金过程中的高温下极易挥发,极易进入岗位环境空气或排入大气,因此即便是在低温状态下(如物料干燥、破碎、倒运过程中),粉尘飞扬也会使岗位环境严重污染,操作人员吸入这些粉尘会导致铅中毒。
在湿法冶金过程中,Pb、As、Cd易溶入溶液,随污水排放导致水源污染。若进入渣中,冶炼废渣在堆放过程中容易引起二次溶解造成污染。在火法冶金过程中,焙烧、烧结、熔炼吹炼、精炼过程中产生的烟气均含有粉尘和硫、铅、砷、锑、镉、汞等金属或其化合物的蒸气等。
有色冶金炉渣为一种产物,熔化后称为熔渣,其组成主要来自矿石、熔剂和燃料灰分中的造渣成分。由于原料和冶炼方法种类繁多,因而炉渣的类型很多,成分非常复杂。炉渣是各种氧化物的共熔体,除了氧化物外,炉渣还可能含有其他盐类,如氟化钙、氯化钠、硫酸盐等。这些盐有的来自原料,有的是作为助熔剂加入的。
总的来说,镍钴冶炼过程中“三废”排放量很大,且含有多种金属元素,若不经处理或处理不当就排入环境,会对周围环境造成严重污染。
2 镍钴冶炼行业主要污染治理技术
2.1 镍钴冶炼行业废水治理技术
镍钴生产中的废水,具有排放量大,含有多种重金属离子等特点,其具体处理技术和措施如下。
2.1.1 冷却水
冶炼过程中产生的冷却水多为间接冷却用水,治理方法为经冷却后循环使用。
2.1.2 冲渣水和直接冷却水
由于此类水含有炉渣微粒等固体颗粒物以及含有少量的重金属污染物,多采用沉降池脱除固体颗粒后循环使用,并定期开路一部分用中和法进行处理。
2.1.3 烟气净化污水(酸)
此类水大多采用硫化-中和的工艺进行处理,即污水(酸)经鼓风脱除二氧化硫后,投加硫化钠脱砷,再投加石灰石乳液中和回收石膏,中和液再投加硫酸亚铁和石灰乳进行一级中和,经氧化后再次投加石灰乳进行二级中和,这样可使污水(酸)最终达标排放。
2.1.4 湿法收尘、湿法冶炼、金属电解污水和冲洗地面水
这些废水大多均采用中和法进行处理。
2.2 镍钴冶炼行业废气治理技术
刘天齐[3]指出,镍钴冶炼过程中产生的废气,按其含污染物的种类大体上可分为四大类:一是冶炼原料制备等过程产生的含工业粉尘为主的废气;二是从冶炼原料制备、焙烧、烧结、熔炼、精炼和环境集烟等过程产生的含二氧化硫、烟尘等污染物的烟气;三是烟气制酸和电解过程产生的含硫酸雾废气;四是从湿法冶炼过程产生的含氯和氯化氢废气。其主要的治理技术如下。
2.2.1 二氧化硫治理技术
赵廷凯[4]等研究提出,能满足接触法自热生产硫酸的含二氧化硫浓度在3.5%以上的烟气,称之为高浓度二氧化硫烟气。此类烟气采用化学工业中应用的接触法生产硫酸。高浓度二氧化硫烟气经接触法制酸后,尾气中的二氧化硫浓度一般可达到现行污染物排放标准后排放。
低浓度二氧化硫烟气指二氧化硫浓度低于3.5%的烟气,此类烟气由于不能满足接触法自热生产硫酸的条件,通常为使其能达标排放,必需进行脱硫处理。常见的脱硫方法按脱硫产物的干湿形态可分为干法、半干法和湿法三种工艺。潘江[5]研究发现,其中干法和半干法的脱硫率多为50%~60%;湿法工艺是目前应用最广泛的脱硫工艺,其脱硫率可达95%以上。为节约投资,也有采用简易的湿法脱硫工艺,但其脱硫率仅为70%~75%。
目前,我国铜、镍冶炼厂产生的含二氧化硫烟气的治理情况大致如下:高浓度二氧化硫烟气大多采用接触法制酸脱除二氧化硫并使其浓度降至1000mg/Nm3以下;低浓度二氧化硫烟气大部分未经脱硫而直接从高烟囱外排。
2.2.2 颗粒物治理技术
目前,我国镍钴冶炼产生的含颗粒物烟气,90%以上都采用干式收尘。常用的装置有:沉降室、旋风除尘器、袋滤器和电除尘器等,它们可单独使用,也可组合使用。湿式除尘器则适用于含湿量大的物料干燥废气。常用的湿式除尘装置有水膜旋风收尘器、自激式收尘器和文丘里等。
2.2.3 硫酸雾治理技术
目前,国内外镍钴冶炼企业,脱除废气中硫酸雾的方法多采用过滤除雾器。过滤除雾器是将含酸雾气体通过滤料将酸雾粒捕集的装置,应用较广的有丝网除沫器和纤维除雾器。丝网除沫器的丝网的材质是金属或玻璃纤维,主要靠细丝编织的网垫起过滤除沫作用;纤维除雾器是根据惯性碰撞、截留、扩散吸附等过滤机制,在纤维上捕集雾粒的高效能气雾分离装置,分为高速型、捕沫型和高效型三种,前两者以惯性碰撞,截留效应为主,后者以扩散吸附效应为主。张复加[6]研究指出,高效型纤维除雾器对3μm以上雾粒除雾效率几近100%,对3μm以下雾粒除雾能力为 94%~99%。
2.2.4 氯气和氯化氢治理技术
目前,国内外镍钴冶炼企业,脱除废气中氯气和氯化氢,多采用碱液吸收的方法。蒋建国[7]指出,当废气中氯气含量较高时,一般采用二段脱除的工艺。当废气中氯化氢浓度较高时,则先采用水或稀盐酸循环吸收先脱除一部分氯化氢,然后再用碱液脱除的工艺。
2.3 镍钴冶炼行业废渣治理技术
废渣由于其量大,处理的方法一是堆存(修筑尾矿坝和冶炼弃渣堆场),二是作为采矿的充填料返回矿山;少量用于建材生产。我国对镍冶炼弃渣的综合利用,作了大量的研究工作,取得了可喜的成绩,不仅弃渣中的镍、铜、钴、铁得到了回收利用,产出耐大气腐蚀的钢,其他成分则变成标号可达425号以上的水泥,使弃渣完全得到了利用。
3 讨论与建议
多年来,镍钴冶炼厂对所产生的“三废”进行了有效的治理,取得了保护环境和提高企业效益的显著作用。但是从总体来说仍存在一些问题需要解决,下面将进行讨论,并提出一些建议。
3.1 加强综合利用,提高企业效益
镍生产中所用的原料主要是多金属共生的硫化镍矿,除含Ni外,还含许多有价金属,如Cu,Co,Au和贵金属Pt,Pd等。在冶炼中有些金属分别转入废渣或废水中,如废渣中的钴渣、铜渣和铁渣含Ni,Co,Cu和贵金属。因此,今后一方面要加强综合回收新工艺的研究,以更快转入实际应用,提高金属回收率和企业经济效益;另一方面要在现有的生产中改进治理工艺技术,提高综合回收水平,特别是对昂贵的贵金属的回收利用更为重要。
3.2 改进治理技术,提高水复用率
虽然目前对镍生产中所产生的各种废水进行了治理,并获得了一定的效益,但是,从总体看,对废水治理后的水综合复用率尚不高。
郭培章[8]综合计算得出,目前总的水复用率仅为65%~70%。今后,一方面对排出的废水要加强管理,防止废水的过多损失;另一方面要改进废水处理技术,提高废水回收率,有效地提高水复用率,从65%~70%升至75%~80%,以节约用水,并提高经济效益。
3.3 开展清洁生产,降低三废产量
在有色金属行业中,已普遍开展了清洁生产活动,并在矿山和冶炼中取得了成果和进展。对于镍冶炼企业也同样要开展清洁生产活动,大力研究清洁生产新技术和新设备,并及早转入生产实践,以降低或不产生三废,更好地保护环境和提高生产水平。
参考文献
[1]何焕华,蔡乔方.中国镍钴冶金[M].北京冶金工业出版社2000.
[2]王雅静,戴惠新.生物吸附法分离废水中重金属离子的研究进展[J].冶金分析,2006,26(1):40-45.
[3]刘天齐.三废处理工程技术手册(废气卷)[M].北京:化学工业出版社,2000.
[4]赵廷凯,唐谟堂.湿法炼锌净化钻渣新处理工艺[J].中南工业大学学报,2001,32(4):371-375.
[5]潘江.柠檬酸盐法处理烟气二氧化硫的研究[D].西安建筑科技大学,2001.
[6]张复加.金昌冶炼厂废水处理工艺探讨[J].硫酸工业,1999,15(2):10-13.
[7]蒋建国.固体废物处理处置工程[M].北京:化学工业出版社,2005.
染物特征 篇6
笔者根据最新环境监测资料和同期气象资料,研究西宁市区2010—2012年首要污染物PM10的变化特征,探讨其变化的主要原因、PM10污染浓度与气象要素的关系、典型沙尘天气对PM10污染浓度的影响等,以期为西宁市区污染预报和今后环境治理工作提供科学依据。
1 资料与方法
1.1 资料来源
本文所用的可吸入颗粒物(PM10)监测数据来源于西宁市空气质量监测站逐日平均浓度值,数据经过了国家环境监测总站认证,且具有大气环境监测区域代表性;同步地面气象数据(包括气压、风速、降水量、气温、相对湿度、水汽压等)来源于青海省气象信息中心,数据全部经过严格的质量控制。
1.2 研究方法
利用西宁市区2010—2012年空气质量浓度资料,按12月至翌年2月为冬季,3—5月为春季,6—8月为夏季,9—l1月为秋季生成逐季序列。污染浓度的气候倾向率采用一元线性方程分析方法[9],且对趋势系数进行了显著性检验。对趋势系数进行了显著性检验,用于分析空气质量浓度的变化特征;利用近3年月、季、年质量浓度平均值与气象要素资料,分析PM10污染浓度与气象要素的关系,污染物浓度标准执行国家《环境空气质量标准》(GB3095—1996)规定,西宁市实行二级标准(表1)。
2 结果与分析
2.1 PM10污染浓度的年变化
表2为2010—2012年西宁市区PM10污染浓度及气象要素的年变化,可以看出,西宁市区PM10污染浓度呈递减趋势,由2010年(0.117 mg/m3)到2012年(0.103 mg/m3)下降了0.014 mg/m3,同期大部分气象要素呈升高趋势。PM10明显下降说明西宁市区的空气质量逐步得到了改善,大气环境得到明显改善主要与综合治理以及重点对城区工业废气等进行了专项治理有关,空气质量优良天数明显增加;其次是气象条件的影响,近几年西宁市区降水日数增多,降水量明显增加,空气湿度增大,下垫面状况得到了明显改善。
2.2 PM10污染浓度的季节变化
通过对PM10污染浓度的季节变化分析可知,春季、夏季、秋季、冬季的PM10浓度分别为0.137、0.072、0.090、0.145mg/m3。PM10污染浓度最高值出现在冬季,最低值出现在夏季;污染浓度由重到轻排序依次为冬季>春季>秋季>夏季;冬季PM10污染浓度为夏季的2.0倍。从季节变化看,PM10污染浓度在夏、秋两季达到了国家二级标准,冬、春季达到了国家三级标准。冬季污染最严重,一是因为西宁市区冬季取暖燃煤量明显多于其他季节,加之冬季逆温层厚度最大,逆温层对污染物的扩散有抑制作用,使污染物和空气的混合交换减弱,稀释能力减慢,对空气的污染状况得不到及时的清除。二是冬季西宁市区降水较少,地表近似裸露,土壤表层干燥,土壤水分低,且大气层结较稳定,地面植被尚未返青等因子对PM10污染浓度的高低有直接影响;春季风速较大时易将裸露地面的浮尘输送到空中,使大气中的尘埃含量增加,导致春季大气污染位于第二;夏、秋季PM10污染浓度较小的原因是大气对流发展旺盛,易于污染物扩散,且5月植被开始返青,覆盖度迅速增加。三是降水主要集中在5—9月整个生长季,空气相对湿度较高,土壤含水量较高,而相对丰沛的降水对大气污染物有很好的稀释作用,对大气中的气溶胶粒子又起到较好的清除作用,降水不断将大气中的沙尘冲刷下来,使污染物浓度明显降低。四是进入夏季后,气温迅速升高,燃煤使用率明显减少,污染源的排放量相应减少,故PM10污染浓度以夏季最低,空气质量也最好。
2.3 PM10污染浓度的月变化
图1为PM10污染浓度的月变化曲线,对照表1可见,PM10在1—4月、11—12月达到国家三级标准,期间污染浓度较高,空气质量较差,污染浓度最高值出现在12月(0.166mg/m3),5—10月达到国家二级标准,污染物浓度相对较低,空气质量较好,最低值(0.061 mg/m3)出现在7月。
分析月平均PM10污染浓度与月平均气象要素的关系(图2),结果表明,PM10污染浓度月变化与大部分地面气象要素呈正相关,只有月平均气压与PM10呈不显著负相关(图2a),相关系数为-0.168,1—6月气压偏高时,污染物浓度较高,气压明显下降时,污染物浓度随之下降。7—12月两者则呈相反的变化趋势,即气压高时污染浓度偏低,污染浓度高时气压反而降低;风速与PM10浓度呈正相关关系(图2b),相关系数为0.444,通过了显著性检验水平(P<0.05);气温(图2c)、水汽压(图2d)、相对湿度(图2e)、降水量(图2f)与PM10均呈显著负相关,相关系数分别为0.803、0.892、0.894和0.861,均达到极显著水平(P<0.01)。在降水较少的l—4月和11—12月PM10污染浓度处于较高水平,与西宁市区采暖期(10月15日至翌年4月15日)相对应,可见取暖期污染物排放增加是PM10质量浓度高的主要原因之一。
注:a为气压,b为风速,c为气温,d为水汽压,e为相对湿度,f为降水量。
通过分析可见,PM10污染浓度变化不仅与人类活动有关,与气象要素的关系也很密切,在很大程度上解释了PM10污染浓度在1—4月、11—12月较高,5—10月较低的原因。
2.4 不同气象条件下PM10污染概率
按照表1的标准,将PM10日平均浓度大于0.15 mg/m3的监测日称污染日,而将除去污染日的其余监测日称为非污染日。经统计,2010—2012年春、秋、冬三季PM10污染日出现天数分别为54、15、83 d,分别占近3年总污染天数的36%、10%和55%,夏季西宁市区未出现污染天气。由图3可知:2010—2012年春季气温在4.1~12.0℃之间时污染概率为61%,相对湿度在21%~50%之间污染概率为61%,水汽压在2.1~4.0 h Pa之间时污染概率为70%,风速为1.1~2.0 m/s时出现污染天气的概率为56%,气压在761.0~775.0 h Pa之间时污染天数达到了50 d,占总概率的93%;秋季相对湿度为40%~60%时,污染发生概率为73%,污染天气出现时风速低于1 m/s时污染概率占87%,气温在-4.0~4.0℃之间为污染高发时期,占总概率的80%,水汽压为1.1~4.0 h Pa时污染发生概率高达93%;气压为761.0~770.0 h Pa时污染天数较多,概率占污染天数的94%;冬季发生污染时对应相对湿度在30%~60%时污染概率达到了86%,风速低于2 m/s时污染概率占95%,水汽压在1.1~2.0 h Pa时发生污染的概率达到了80%,最容易出现污染的气温为-12.0~-4.1℃,出现概率占冬季污染天数的77%,气压则以766.0~775.0 h Pa之间出现的天数最多,污染概率接近了80%。
注:a、b为气压,c、d为相对湿度,e、f为水汽压,g、h为风速,i、j为气温。
由以上分析可知:西宁市区PM10污染天气出现概率呈冬季>春季>秋季的特征;在春、秋、冬季PM10污染日大都集中在风速≤2.0 m/s、水汽压在2.1~4.0 h Pa、相对湿度在21%~60%的范围内。因为平均风速小,污染物不易扩散,但是风速过大,地面起尘也会使污染变得较严重,只有在相对适宜的风速范围内,污染物才能得到较好扩散,近地面空气质量又能达到最好;湿度过大时未出现污染天气,笔者研究结果与以往研究[10]得出的PM10月平均质量浓度与风速呈显著负相关,与月平均相对湿度显著正相关的结论不完全一致,这可能与本地特殊的气候及地理环境有关,有待于进一步开展深入的研究。
2.5 典型沙尘天气对PM10的影响
PM10污染浓度的高低与春季沙尘天气有一定的关系,沙尘天气发生时,城市PM10污染比较严重,能见度急剧下降,颗粒物浓度升高达到污染标准,北方春季容易出现。2010—2012年西宁市区共出现沙尘天气过程3次,其中2011年4月29日为浮尘天气,出现时间为11:08—18:39,2012年3月21—22日为浮尘天气,出现时间为21日19:20至22日23:30,2012年11月2日为扬沙天气,出现时间为16:34—18:14;以上3 d出现沙尘天气时PM10污染浓度均达到了污染日标准。本文选择持续时间较长的2011年4月29日为研究对象,分析典型沙尘天气对PM10污染浓度的影响。29日11:08—18:39出现浮尘,14:00能见度下降到8.0km,随着浮尘天气逐渐减弱,天气转好,能见度逐渐增大,20:00能见度恢复到11.0 km,PM10污染浓度28日为0.111mg/m3,29日为0.219 mg/m3,30日空气质量污染严重,PM10污染浓度达到近3年最高(0.707 mg/m3),比2011年平均值(0.109 mg/m3)高6.5倍,5月1日空气质量逐步得到改善,以上分析说明在沙尘天气出现的次日污染最严重。表4为2011年4月29日各气象要素与月平均值的变化情况,可见浮尘天气出现时,同步气象要素与月平均值相比,气压明显偏低,气温偏高,主导风向以南风为主,风速偏大,相对湿度偏小,水汽压偏高。有关研究表明[8],西宁市冬、春季重污染现象的主要原因除与春季气温回升迅速、降水稀少、气候干燥、风速较大有关外,还与沙尘的长距离输送有关。西宁市区沙尘主要来源于新疆、甘肃西北部、内蒙古中西部及青海西北部的柴达木盆地,本次沙尘天气是由于处于上游地区的柴达木盆地出现大风天气,将尘土吹起致使上游浮尘随高空气流传播而来,说明沙尘天气可促进PM10污染浓度迅速增加,研究结果与西北其他地区[10]一致。
3 结论
(1)近3年西宁市区PM10污染浓度呈递减趋势,由2010年(0.117 mg/m3)到2012年(0.103 mg/m3)下降了0.014mg/m3,同期大部分气象要素呈升高趋势,PM10这种明显的下降说明西宁市区的空气质量逐步得到了改善;PM10污染浓度最高值出现在12月,最低值出现在7月,污染浓度由重到轻排序依次为冬季>春季>秋季>夏季,冬季PM10污染浓度为夏季的2.0倍。PM10污染浓度较大的月份与西宁市区采暖期相对应,可见取暖期污染物排放增加是PM10污染浓度高的原因之一,在很大程度上解释了PM10污染浓度在1—4月、11—12月较高,5—10月较低的原因。
(2)PM10污染浓度月变化与风速相关系数呈正相关,相关系数为0.444;与气温、水汽压、相对湿度、降水均呈显著的负相关,相关系数分别为0.803、0.892、0.894和0.861,均达到了显著性检验水平,说明PM10污染浓度的变化不仅与人类活动有关,与气象要素的关系也很密切。PM10污染天气出现概率呈冬季>春季>秋季的特征;在春季、秋季、冬季PM10污染日大都集中在风速≤2.0 m/s、水汽压2.1~4.0 h Pa、相对湿度21%~60%的范围内。
(3)PM10污染浓度的高低与春季沙尘天气有一定的关系,典型沙尘天气发生的次日污染最严重,其主要原因是春季气温回升迅速、降水稀少、气候干燥,由于上游地区浮尘随高空气流传播而来。浮尘出现时次与月平均值相比,气压明显偏低,气温偏高,主导风向以南风为主,风速偏大,相对湿度偏小,水汽压偏高。
参考文献
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染物特征 篇7
随着城市发展,城市环境污染,尤其是空气污染对于市民的生存环境和身心健康威胁日益突显,并愈来愈成为人们关注的问题。研究阳江市城区大气污染特征和污染成因,有助于城市决策者了解城市大气污染状况和污染来源,为制定大气污染治理政策和措施提供科学依据。本文所用的资料是阳江市城区三个自动监测点位24小时连续监测浓度值,监测项目有PM10、SO2、NO2,监测时间为2005年至2009年的监测数据。
从五年的监测数据初步分析,首要污染物为PM10的天数占全年监测天数的98%以上,阳江市工业以五金制品业为主,市区燃煤量很少,是非酸雨控制区,影响市区空气质量主要是扬尘、工业废气和机动车尾气等,市区空气污染呈现明显的尘类污染特征。所以在这里我们主要研究PM10污染物的分布及变化规律。
1 可吸入颗粒物(PM10)的时间分布特征及变化规律
1.1 污染物浓度日变化规律分析
我们对阳江市的空气污染物监测数据进行了大量的统计分析,发现了冬季、夏季阳江市空气污染物日小时均值变化规律。这里选择了当天气象条件为晴、风力3～4级左右、风向稳定的典型天气情况的空气污染物浓度日小时均值变化趋势进行分析,如图2和图3。
从图2中可以看出,在夏季不同风向PM10的浓度值均变化很小,主要是夏季扬尘较少,城市空气通风量大,污染物易扩散。当风向为东北时,PM10的浓度值相对较大,主要是内陆污染较为严重的空气被带进阳江市城区内。
从图3中可以看出,在冬季当风向为东南偏南时,全日PM10浓度变化不大,而且浓度较低;当风向为东北时,PM10浓度较高,并且全日PM10浓度变化较大,在晚上20:00到第二天早晨4:00之间是污染的高峰期,在上午07:00～下午17:00之间是一天的污染最轻的时段。
1.2污染物浓度月变化趋势图分析
阳江市城区2005～2009年的PM10月平均浓度值变化趋势见下图。
从图中看出,阳江市城区近五年中PM10浓度值变化趋势大体相似,PM10浓度峰值集中在每年的深秋及冬季(1 0、11、12、1月),谷值集中在春未和夏季(5、6、7、8月)。这表明深秋及冬季的空气质量相对较差,PM10浓度超过国家一级质量标准;春未和夏季质量相对较好,PM10浓度优于国家一级质量标准。
1.3污染物浓度年变化趋势图分析
阳江市城区2005～2009年的PM10年平均浓度值变化趋势见下图。
从图中看出,阳江市近五年PM10浓度值呈上升趋势,其中有四年低于《环境空气质量标准》(GB2095-1996)一级标准0.04mg/m3,2007年略高于一级标准,总体质量处于优良水平,污染程度较轻,清洁度高。
2 可吸入颗粒物(PM10)的空间分布特征及变化规律
阳江市区监测网络点位共有三个,分别为:鸳鸯湖、马南垌、南恩路,其中鸳鸯湖为对照点,鸳鸯湖位处于居住文教区,马南垌位处于新城区,南恩路位处于居民集中老城区,所用资料为2009年自动监测系统监测数据。
从图6中曲线分布看出,阳江市城区的大气污染空间分布较为均匀,三个监测点的PM10浓度空间分布趋势基本一致,空间分布曲线相关性很好,显示出阳江市城区内大气污染呈良好的空间分布特征。
3 可吸入颗粒物(PM10)污染成因分析
大气污染的形成与污染源排放、污染物扩散有着密切的关系,其中污染源的排放主要与污染源的分布格局和治理措施等方面相关,污染物的扩散主要受当地气象因素的影响。所以对于阳江市区的大气污染特征分析主要集中在污染源分析和气象分析。
3.1 污染源影响
阳江市城区燃煤量很少,主要大气污染源是五金企业工艺废气、居民厨房废气、道路扬尘、施工工地扬尘、裸露地面扬尘以及机动车尾气等污染源,其中以扬尘污染较为为严重。
另外邻近的阳东县工业区以及距离较远珠三角区域工业群排放的污染物对阳江市区PM10污染也有一定贡献。
在冬季,主导风向东北风的作用下,阳东工业区以及珠三角区域工业群排放的污染物部分被输送到阳江市城区,对阳江市城区空气质量影响明显,是冬季空气质量相对较差的主要因素之一。
在夏季,主导风向南风和东南风的作用下,周边区域污染源对阳江市城区空气质量基本无影响,夏季空气质量相对较好主要因素之一。
3.2 气象特征影响
在冬季风向为东北风时,阳江市城区PM10浓度较高,在晚上20:00到第二天早晨4:00之间是污染的高峰期,主要由于冬季晚间时段风速较小,容易出现逆温等气象条件不利于污染物的稀释、扩散和清除;上午07:00～下午17:00之间是一天的污染最轻的时段,由于这个时段日照较强,空气的上下湍流较强烈,污染物较易扩散。
在夏季风向为南风和东南风时,PM10浓度值较低,PM10浓度日小时值变化也不明显,是由于南海海上清洁空气对阳江市城区大气环境起到了很好净化和稀释作用。
一年中阳江市城区PM10浓度峰值集中出现在深秋及冬季,这于当地气象条件也有关。
在深秋及冬季降雨很少,空气干燥,同时这段时期风速较大,容易造成城区和城郊建筑工地扬尘以及地面裸土扬尘大面积扩散污染,特别在12月和1月逆温层最厚,持续时间较长,是造成PM10浓度相对较高的原因。
春季过后,随着夏天的雨季的到来,植被发育成熟使地面裸土减少,同时降雨对PM10也起到净化作用,这段时期阳江市城区空气质量最好。
4 结论
(1)阳江市城区总体质量状况属于优良级别,污染水平呈上升趋势。在冬季向为东北风时,夜间污染较大,其他时间的日变化不显明;在一年之中,深秋及冬季(10、11、12、1月)是大气污染的高峰期,春未和夏季(5、6、7、8月)空气质量最好。
(2)阳江市城区各监测点污染程度大体相当,大气污染空间分布均匀,没有存在较明显局部污染。城市环境空气质量主要受城市建设开发、道路交通产生的扬尘以及工业废气等的影响。
(3)阳江市城区的大气污染特征和当地气象条件密切相关,其典型的季风气侯条件是造成阳江市大气污染主要特征的主导因素,同时也显示了阳江市区大气污染受到周边区域一定程度的影响。
参考文献
[1]《阳江市统计年年鉴》2008年度,阳江统计局,2009,10.
染物特征 篇8
目前, 测定酯类、醛类和苯系物等有机物多采用气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、液相色谱法、液相色谱-质谱联用法等[13,14,15]。但针对丙烯酸生产废水中的半挥发性特征有机物进行全面分析的方法鲜有报道。液液萃取与气相色谱-质谱的联用技术较适用于多组分混合物中未知组分的定性定量分析, 尤其是工业废水中特征有机污染物的分析[16,17,18]。
本工作采用液液萃取法对丙烯酸生产废水进行预处理, 同时对萃取剂种类、盐析剂加入量等预处理条件进行优化;采用气相色谱-质谱联用仪对预处理后的水样进行分离和检测。建立了液液萃取—气相色谱-质谱法快速测定丙烯酸生产废水中苯系物、酯类、醇类、醛类和酮类等12种半挥发性有机物的分析方法。
1实验部分
1.1试剂、材料和仪器
二氯甲烷、甲醇、丙烯酸甲酯、巴豆醛、正丁醇、丙烯酸乙酯、甲酸丁酯、甲苯、4-羟基-2-丁酮、乙酸丁酯、糠醛、丙烯酸正丁酯、苯甲醛、正辛醇、4-甲基-2-戊酮、对二甲苯、2-乙基己醇:色谱纯。
丙烯酸生产废水:取自某石化企业丙烯酸生产装置, COD=51 020 mg/L, BOD5=166 mg/L, TOC=19 505 mg/L, TN<0.01 mg/L, p H<1。
7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪:美国Agilent公司。
1.2液液萃取预处理
取100 m L丙烯酸生产废水于分液漏斗中, 调节废水p H为7, 加入10 m L/L的分散剂甲醇、一定量的盐析剂Na Cl混合均匀。用10 m L萃取剂萃取6次, 合并萃取相, 经无水硫酸钠干燥后, 于35℃水浴浓缩至1.0 m L。浓缩液用于色谱分析。
1.3气相色谱-质谱工作条件
HP-5MS UI型色谱柱, 30 m×250μm×0.25μm, 进样口温度280℃, 分流比5∶1, 进样量1μL, 载气氦气, 流量1.0 m L/min。升温程序:40℃保持3 min, 以3℃/min的速率升温至100℃, 保持3 min, 再以20℃/min的速率升温至300℃, 保持3min。气相色谱-质谱传输线温度280℃, 电子轰击式离子源, 全扫描方式, 扫描范围30~400 m/z, 溶剂延迟时间2.2 min。
1.4标准溶液的配制
内标混合储备液:以二氯甲烷为溶剂, 配制内标物4-甲基-2-戊酮、对二甲苯和2-乙基己醇的质量浓度均为1 g/L的内标混合储备液。采用内标法进行定量分析。
标准混合储备液:以二氯甲烷为溶剂, 配制12种有机物——丙烯酸甲酯、巴豆醛、正丁醇、丙烯酸乙酯、甲酸丁酯、甲苯、4-羟基-2-丁酮、乙酸丁酯、糠醛、丙烯酸正丁酯、苯甲醛、正辛醇——的质量浓度均为1 g/L的标准混合储备液。
标准混合液:通过逐级稀释, 分别配制质量浓度为0.01, 0.05, 0.10, 0.50, 1.00, 2.00, 5.00, 10.00, 20.00, 50.00 mg/L的混合溶液, 再分别加入质量浓度为10 mg/L的内标混合液, 制得标准混合液。
2结果与讨论
2.1丙烯酸生产废水的定性分析
采用气相色谱-质谱联用仪对丙烯酸生产废水进行定性分析, 结果见表1。
由表1可见:将气相色谱-质谱图与质谱标准谱库进行对比, 确定了12种主要特征有机物, 分别为苯系物 (2种) 、酯类 (5种) 、醇类 (2种) 、醛类 (2种) 及酮类 (1种) ;由峰面积计算得到的各有机物的质量分数由高到低依次为苯系物、酯类、酮类、醇类、醛类。
2.2萃取条件的优化
2.2.1不同萃取剂对特征污染物萃取效果的影响
萃取剂是影响液液萃取效果的主要因素之一, 高效的萃取剂必须同时具备对目标化合物很好的溶剂性能 (即高的分配系数) 和高的选择性。不同萃取剂对特征污染物萃取效果的影响见图1。由图1可见, 二氯甲烷和三氯甲烷对醇类、苯系物、酯类、酮类和醛类的萃取效果均较好。由于二氯甲烷的毒性小于三氯甲烷, 因次选择二氯甲烷为萃取剂。
2.2.2盐析剂Na Cl加入量对特征污染物萃取效果的影响
加入盐析剂可降低待萃取物在水中的溶解度, 提高萃取相中特征污染物的浓度, 使萃取效率提高;但盐度变化使萃取液膜的物理特性也随之变化, 减缓了待萃取物的扩散速率, 导致萃取效率降低。因此, 最终的萃取效果受到两种作用相互竞争的影响[19]。盐析剂Na Cl加入量对特征污染物萃取效果的影响见图2。由图2可见:在实验选择的Na Cl加入量范围内, 当Na Cl加入量为300 g/L时, 醇类和酮类的萃取效果最好, 酯类和醛类的萃取效果也较好;随Na Cl加入量的增加, 苯系物的萃取效果有所降低, 这可能是由于对于含量较高的苯系物, 盐析剂的加入对液膜的物理特性影响大于对苯系物溶解度的影响。综合考虑高低浓度物质的萃取效果, 选择盐析剂Na Cl的加入量为300 g/L。
2.3工作曲线的建立
将各特征污染物和内标物的峰面积比与特征污染物质量浓度进行线性拟合, 得到各组分工作曲线的线性方程和相关系数, 见表2。
由表2可见, 丙烯酸甲酯、正丁醇、糠醛、正辛醇的质量浓度为0.05~50.00 mg/L、4-羟基-2-丁酮的质量浓度为0.10~50.00 mg/L、其余各组分的质量浓度为0.01~50.00 mg/L时, 工作曲线的线性关系良好。
2.4质量控制
2.4.1方法检出限和加标回收率
按仪器噪声的3倍响应值 (S/N=3) 所对应的特征污染物的浓度确定方法的检出限, 按仪器噪声的10倍响应值 (S/N=10) 所对应的特征污染物的浓度来确定方法的定量限。各组分的加标回收率和检出限见表3。由表3可见:各组分的加标回收率为95.2%~116.0%;各组分的方法检出限为0.001~0.179μg/L, 定量限为0.003~0.595μg/L。
2.4.2精密度
方法精密度见表4。
由表4可见, 在质量浓度为0.50 mg/L和10.00mg/L时, 各组分的相对标准偏差 (n=7) 均小于3.5%, 表明该方法的精密度良好, 符合分析要求。
3结论
a) 建立了液液萃取—气相色谱-质谱法快速测定丙烯酸生产废水中苯系物、酯类、醇类、醛类和酮类等12种半挥发性有机物的分析方法。
b) 液液萃取条件为:以二氯甲烷为萃取剂, 废水p H 7, 分散剂甲醇加入量10 m L/L, 盐析剂Na Cl加入量300 g/L。该预处理方法操作简单方便、快捷。