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1、浅议饮用水消毒副产物卤乙酸研究检测 摘要:卤乙酸是饮用水氯化消毒的典型副产物。本文结合国内外学者对卤乙酸的研究成果,对这类物质的形成及主要检测方法进行了浅要的分析和探讨,以供同行参考。关键词:饮用水;消毒副产物;卤乙酸Pickto:halogenacidistypicalofchlorinateddrinkingwaterdisinfectionby-products.Combiningwithdomesticandforeignscholarsresearchresultsofhalideaceticaci
2、d,theformationofthiskindofmaterialandmaintestmethodsforshallowtoanalysisanddiscussion,forpeerreference.Keywords:drinkingwater;Disinfectionby-products;Halogenacid中图分类号:[TU46+1]文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)引言1902年,氯作为消毒剂开始应用于生活饮用水消毒,使水中由病源性微生物引起的死亡率和肠道传染病的发病率大大下
3、降,并且由于其具有高效持续、价廉、使用方便等优点,迅速被世界各国广泛应用。1974年,首次在氯化消毒的饮用水中检测到卤乙酸(HAAs),目前USEPA7规定的阶段性控制的有五种。我国生活饮用水卫生标准(GB5749—2006)也对DCAA和TCAA含量做了规定。相关的毒理性、遗传学研究表明,HAAs与动物体癌症、畸形及遗传病都有很好相关性,对人类健康造成很大的威胁[1]。另据不完全统计,目前我国99%以上和世界上大部分国家和地区的饮用水消毒为氯化消毒,基于流行病学安全的要求以及资金和技术的限制,氯化消毒在未来一
4、定时期内仍为主要的饮用水消毒方法,因此仍需对HAAs进行深入的研究。普遍应用的饮用水加氯消毒能一、卤乙酸的种类和特性在氯消毒饮用水中,最先分离和检测到的卤乙酸(HAAs)是一氯乙酸(MCAA)、二氯乙酸(DCAA)、三氯乙酸(TCAA)、一溴乙酸(MBAA)和二溴乙酸(DBAA),统称为HAA5,发达国家已经先后将其列入了本国水质监测项目。后又逐步分离检测出了溴氯乙酸、一溴二氯乙酸、二溴一氯乙酸和三溴乙酸,总称为HAA9。目前只有美国等少数国家将HAA9列为水质监测项目。饮用水中主要HAAs及其对健康的影响见表
5、1[2]表1主要HAAs的理化特性和单位致癌风险二、。卤乙酸的分析检测定性卤乙酸(HAAs)在氯消毒饮用水中浓度级别一般为μg/L7,甚至更低,因此在分析检测前,必须对样品进行富集预处理;另外,HAAs都是极性和强酸性的有机物,不能直接用GC进样检测,需要先将其衍生化,然后通过检测生成的衍生物酯来定量对应的HAAs。衍生化试剂选用的是重氮甲烷,由于它的剧毒性,后改为硫酸酸化的甲醇。HAAs的分析检测,至今国外研究最多的方法是液液萃取法(LLE)、固相萃取法(SPE)、固相微萃取法(SPME)、萃取衍生同步法(S
6、ED)、封闭环路萃取法(CLSE)、电喷射质谱检测法、微电极检测法,同时也对HPLC、毛细管电泳、离子色谱等方法进行了大量研究,它们的检测限一般都达到了μg/L级别[3]。难上述检测方法中,LLE、SPE、SPME、SED、CLSE等方法仅预处理过程不同,检测时都是使用GCPECD。它们各具特点,其中LLE和SPE方法较为成熟,但过程复杂;SPME、SED法简化了实验步骤,应用前景较好;而CLSE避免了使用大量的高纯溶剂,有利于环保。HPLC法对实验设备要求较高,应用推广将受到限制,故研究得不多;CE、IC是利
7、用HAAs的阴离子电化学特性,将其浓度值转化成电信号,达到检测目的;电喷射质谱检测法和微电极检测法,是将HAAs离子化后根据HAAs阴离子的导电性强弱判定其浓度的。这几种方法都避免了HAAs的衍生化,特别是CE、IC法值得进一步研究,开发前景较好。HAAs的分析检测方法71.液液萃取(LLE)法LLE是利用HAAs在有机溶剂和水中分配系数的不同,实现萃取分离富集的。萃取剂一般用甲基叔丁基醚,由于不可能一种溶剂使其从水样中完全萃取出来,故需向水样中加入内标以获得修正因子;同时也可向样品中加入一定量的盐,增大离子强
8、度,提高萃取效率。萃取后,用重氮甲烷或酸性化甲醇对HAAs进行衍生化,生成相应的衍生物酯;然后用GC进行检测。LLE属传统方法,原理简单,不需要复杂仪器设备;但需要使用大量昂贵且有毒的高纯溶剂,实验中需进行多步转移,易引入误差,而且萃取时在两相间易形成乳状液层。2.固相萃取(SPE)法SPE是基于HAAs在固相萃取剂和水中的溶解平衡,达到分离富集目的。实验时,将样品以一定流速通过萃取柱