气相色谱法测定水体中的有机物

.水中有机污染物的GC测定李雷030212007028，李善纲030212007033(山东青岛中国海洋大学化学化工学院2666100)摘要：根据水体现状，怀疑农药工厂排出的有毒废水导致鱼大量死亡。对于毒性强的有机污染物，详细分析和比较了重铬酸钾氧化、恒流库仑滴定、差脉冲阳极溶出伏安法、气相色谱的优缺点，选择气相色谱对水体中存在的有机污染物进行定性和定量分析。关键字：GC；有机污染物；柱；柱。化学需氧量中间图表分类编号：X131.21.前缀：据文献介绍，水中的鱼大量死亡，估计是因为水体中存在大量有害物质。分析了邻近池塘的河上游有3家工厂，结果显示，水污染大部分是由于上游工厂排出的废水不达标而产生的。工厂排出的大部分废水含有有机物，如果有机污染物的含量超过，会严重影响水体内生物的生命活动，一些难以分解的物质的存在也通过生物链最终积聚在人体内，危及人体健康和生命安全。一般来说，工厂排出的废水包含有机物，下表列出了不同类型污水中BOD5和COD的含量，以及不同类型工厂排出的污染物种类。图1污水类型和BOD和COD含量工厂类型主要排放的有机污染物种类石油加工厂苯酚、硝酸苯、石油、多环芳烃、苯系物、有机金属化合物等化学工厂产品有差异。典型排放物包括苯酚、苯胺、硝基苯化合物、有机卤化物总量、二恶英、多环芳烃、邻苯二甲酸酯、甲醛和多氯联苯造纸厂酚化合物、甲醛、多环芳烃、松香酸、不饱和脂肪酸、聚氯化剂、甲基硫、甲基醚等制药工厂苯胺化合物、总有机卤化物、挥发性半挥发性有机化合物、氯苯化合物、多环芳烃等农药厂有机氯农药、有机磷农药、氯苯化合物、挥发性半挥发性有机污染物、苯系物、总有机卤化物、三氯乙醛、苯胺化合物、烯氰和烯醛、有机金属化合物等化肥厂有机氮、有机磷、饱和脂肪酸等电镀厂有机氰化物印染厂总有机卤化物、苯系物、苯胺化合物、硝基苯化合物、挥发性半挥发性有机污染物、氯苯化合物、甲醛等火电厂有机醚、有机金属化合物、多环芳烃、总有机卤化物、烯氰和烯醛、苯系物等图2其他工厂排放的有机物类型农药产业是化学产业中污染者大，污染管理最困难的产业。农药生产废水自古以来毒性高，浓度高，难处理，引起了社会的关注。1郑忠浩。有机废水处理技术及应用。北京：化学工业出版社20021由于农药种类多，生产过程也多，因此产生了很多有毒污染物质，很有可能成为主犯，我们合成农药最多，应用最广泛，以具有代表性的meto at和甲基对硫磷、马拉硫磷4种有机磷农药为分析对象。也是国家环境核心监测对象。我们将对样品进行定性和定量分析，找出最终结果。分别比较重铬酸钾氧化法、恒流库仑滴定法、微分脉冲阳极溶出伏安法、气相色谱分析的优缺点，并选择适当的方法进行测定。2.水中有机污染物的类型及相关介绍：水体中有很多以下类型的有机污染物：苯酚、苯胺、硝基苯、总有机卤化物、石油、挥发性和半挥发性有机污染物、苯系物、挥发性卤代烃、氯苯化合物、邻苯二甲酸酯、甲醛、有机氯农药、有机磷农药、三氯乙醛、多环芳烃、二恶英苯酚是原生质体毒性，是孤独性物质。人体摄取一定量时会出现急性中毒症状。长期饮用被苯酚污染的水会引起头晕、皮疹、发痒、贫血和各种神经系统症状。水中含有低浓度(0.1 0.2mg/l)的酚类物质，有使鱼生长的鱼类的味道，高浓度(5mg/L)中毒，可能会死亡。酚浓度高的废水不能用于农田灌溉。否则，农作物会死亡或减少收成。水中含有微量苯酚，添加氯消毒时，可以产生特定的氯酚臭味。苯胺类化合物苯胺及其衍生物可以通过吸入、进食或皮肤吸收引起中毒，形成高铁血红蛋白，引起体内血液循环系统损伤，直接作用于肝细胞，引起中毒性损伤。这种化合物进入身体后容易通过血液-脑屏障，与脂质较多的神经系统起作用，导致神经系统的损伤。苯胺还具有致癌和致突变作用。硝酸苯的常见硝酸化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯和二硝基氯苯。硝基苯排放到水中会影响水的感觉特性。人体可以通过呼吸系统吸入或皮肤吸收产生毒性作用，硝基苯可以引起神经系统症状、贫血和肝病。总有机卤化物(TOX)总有机卤化物是指卤化烃、卤代苯化合物及其衍生物等整个有机卤化物的卤素总量。总有机卤化物是用卤素含量表示水体中有机卤化物总量的综合指标。石油类环境中的石油类来自工业废水及家庭污水的污染。石油系碳氢化合物能浮在水面上，在含水层表面形成薄膜，隔绝空气，影响空气和水的界面氧交换。分散在水中，吸附在悬浮粒子上，或以乳化状态存在于水中的油被微生物氧化，在水中消耗溶解氧，恶化水质，影响水生生物的生存。石油类中含有的阿方类比烷烃少，但毒性强得多。挥发性和半挥发性有机污染物挥发性和半挥发性有机化合物的溶解度小，具有容易从溶解状态转移到气象阶段的能力。挥发性速度取决于有毒物质的特性和水体特性。通常可以根据有机污染物的挥发率分为挥发性和半挥发性有机污染物。有毒，具有挥发性性质，不仅会破坏水生生态系统，还会对周围的大气环境造成某些危害。挥发性有机化合物包括挥发性醚、酮类、硝基有机化合物、卤化有机化合物、碳氢化合物等。半挥发性有机化合物包括有机氯农药、PCBs、有机磷农药、多环芳烃、氯苯、硝基苯、苯胺、苯酚等。苯系物苯系物通常包含8种化合物：苯、甲苯、乙苯、o、m-二甲苯、异丙基苯和苯。除了苯是已知的致癌物外，其他7种化合物对人类和水生生物都有不同程度的毒性。主要指挥发性卤代烃(即三氯甲烷、二氯甲烷、二氯甲烷和三溴甲烷)和四氯甲烷等挥发性卤代烃。这种化合物沸点低，易挥发。略溶于水，溶于酒精、苯、醚、石油醚等有机溶剂。各种卤化碳氢化合物都有特殊的气味和毒性。可以通过皮肤接触、呼吸或饮用水进入人体。氯苯化合物的理化性质稳定，不易分解。水的溶解度小，容易溶于有机溶剂。这种化合物有强烈的气味，刺激人体皮肤、结膜、呼吸系统，在人体内起到积累作用，抑制神经中枢，引起严重中毒，会损害肝脏和肾脏。我国制定的地表水卫生标准中氯苯、二氯苯、三氯苯、四氯苯的最大允许浓度为0.02mg/L，六氯苯在地表水环境质量标准中也增加了氯苯项目。邻苯二甲酸酯，也称为邻苯二甲酸酯。一般而言，无色透明的油等液体不容易溶于水，容易溶于甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂。通过呼吸、饮食、皮肤接触，可以直接接触人和动物。其毒性随着分子中酒精基碳原子数量的增加而减弱。甲醛是一种无色易燃的液体，具有刺激性气味，容易溶于水、酒精、乙醚，水溶液的35%至40%称为福尔马林。甲醛还原性好，容易与多种物质结合，容易聚合。甲醛对身体的皮肤和粘膜有刺激，进入人体后容易对中枢神经系统和视网膜造成损伤。将含有甲醛的废水排入水体后，会消耗水的溶解氧，影响水的自我净化能力。有机氯农药(bhc，DDT)理化性质稳定，不易降解，残留时间长，不溶于水，溶于脂肪积累。因此有机氯农药及其降解物可能对水环境造成严重污染。有机磷农药有机磷农药的特点是毒性强。但是在环境中容易分解，在水中温度、pH值升高，随着微生物数量、光等的增加，分解速度加快。因此有机磷农药成为农药中最多样、使用最广泛的农药。但是，一些有机磷农药对人和动物毒性高，容易发生急性中毒，部分品种在水环境中还存在一定的残留期。有机磷农药生产工厂排出的废水中经常含有有机磷农药原体和中间产物、分解产物等高浓度，如果排入水中或渗入地下，容易造成环境污染。有机磷农药大部分不适合水，可溶于有机溶剂。三氯乙醛三氯乙醛是无色液体，有刺激性气味，溶于水。容易吸收水分，形成固体水合物，与乙醇、醚等混合。环境中的三氯乙醛可以通过微生物和化学作用转化或分解为三氯乙酸。三氯乙醛影响植物细胞的正常分裂，使植物生长畸形，特别是对小麦等作物造成最大的危害，因轻而产生减产，重而破坏幼苗。鱼类长期生活在被三氯乙醛污染的水中，较轻会抑制中枢神经系统，重量会导致死亡。多环芳烃(PAH)多环芳烃是石油、煤等燃料和木材，在不完全燃烧或高温处理条件下产生可燃气体。环境中重要的致癌物质之一。已确认多环芳烃化合物的多种有致癌或致突变作用。致癌物包括苯并芘、苯并蒽、二苯并蒽、二苯并芘等，还有促进癌症的制度，例如萤火虫、佛罗伦萨、苯并芘等。二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)通常被称为二恶英化合物。它们都是三氯芳香族化合物，被取代为侧壁(2，3，7，8)的那些化合物具有很强的毒性。其中2，3，7，8-4氯二苯并恶灵(TCDD)是目前发现的最毒的有机化合物之一，被称为“世纪毒药”。世界各国科学家一致认为，通过暴露动物的实验，二恶英化合物包含在致癌、致畸、诱变效应、生殖毒性强、妨碍内分泌的环境激素中。二恶英的来源非常广泛，在氯碱产业的电解废物、垃圾焚烧产生的粉煤灰、用纸浆漂白的废水、有机氯生产以及钢铁产业的生产过程中，可能会产生大量二恶英。PCBs (PCB) PCBs (PCB)是一组高化学稳定性的氯代烃化合物。因为不容易分解到环境中，生物也很稳定，所以食物链丰富，一旦侵入身体，排泄就不容易，容易堆积在脂肪组织、肝脏、大脑中，造成皮肤和肝脏损伤。随着水的水分循环，PCBs污染不仅成为地表水，也成为污染海洋的环境污染最具代表性的物质。Pcb难以分解到环境中，存在于水和土壤中，积累在生物体中，容易中毒，在人体摄入0.5 2g/kg时，会发生食欲减退、恶心、眩晕、肝脏肥大等中毒。目前，PCB属于世界银行明确规定的“需要评价的有害物质”，也是重要的内分泌系统紊乱物质。这许多物种都是剧毒物质，是注重环境保护的监测物质，会引起严重的环境问题。我们需要测量4种杀虫剂。也是孤独的物质。6demeto at:结构作为无色樟脑气味的结晶，有一种接触性及耐吸入杀虫剂和杀螨剂2包，真惊人，有宪兵。水质标准和水质标准。北京：中国标准出版社20041。中毒性杀虫剂。杀虫范围大，对害虫和螨虫有强烈的接触作用和特定的威毒效果。适用于蚜虫、蝉、白粉病菌、潜叶害虫及部分鳞翅目等多种作物的刺虫害虫的防治，对蚜虫也有一定的防治效果。甲基对硫磷：结构被称为甲基1605的高效、毒性强、范围广泛的有机磷农药。(O，O-二甲基-o-(4-硝基苯胺)黄褐色油等工业产品，白色结晶，熔点36 36.5，不能溶于水，溶于有机溶剂，加热容易异构化，高温或碱分解。甲基对硫磷有接触肉和胃毒性作用，抑制害虫神经系统中胆碱酯酶的活性，导致死亡，杀虫谱广，通常加工成油或粉paration:结构又名1605；e-605；硫磷酸-O，O-二乙基-O- p-硝基苯酯；乙基硫磷；棉蚜虫、棉红蜘蛛、稻螟虫的昆虫、虫子的昆虫、蚱蜢、树叶跳跃、菜叶虫、用于防治象鼻虫的有机磷杀虫剂。杀虫性，植物安全，但对人类和动物毒性很强。没有接触致死、胃毒性、熏蒸、内部吸入运输，但可以渗透植物，对昆虫迅速起作用，在高温下杀虫效果显着增加。可用于防治苹果、棉、柑橘、梨、桃子等害虫、地下害虫化小麦红蜘蛛等。马拉硫磷：救援别名：马拉松；四面八方；马拉塞昂。低毒杀虫剂。马拉硫磷具有良好的接触肉和熏蒸效果，没有内部吸入效果。进入昆虫后，氧化马拉氧磷起到毒害作用，而进入温血动物后，被不在昆虫中的羧酸酯酶水解，失去毒性。马拉硫磷毒性低，药效时间短，对刺吸器和咀嚼嘴的害虫有效。适用范围适用于防治烟草、茶、桑树等农作物的害虫。也可以用来防治仓库害虫。实验方法的比较和选择：关于水体中有机物的识别，我们选择了4种方法进行比较和选择：3.1重铬酸钾氧化：11用强酸溶液中的重铬酸钾氧化水样中的还原物质，用过量的重铬酸钾作为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液再次滴液，根据该量计算水样中的还原物质消耗氧气的量。反应式如下：Cr2o 72-14h 6fe 2 6fe 3 2cr 3 7h2o风扇中的水20毫升(按原样或稀释)HgSO40.4g (Cl-干扰消除)均匀混合0.25mol/l (1/6k2cr 2 o 7) 100ml沸石水粒子混合，连接到回流装置 在自凝水喷嘴中添加Ag2SO4-H2SO4溶液30mL催化剂(混合)回流加热2h冷却 在自凝水喷嘴中添加80毫升水，使反应液摘下锥虫病加3滴测试铁岭指示剂0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准液体滴定，终点从青色变为红褐色。重铬酸钾具有很强的氧化性，可以氧化大部分有机物，但吡啶不氧化，芳香有机物不易氧化。挥发性直链脂肪组化合物、苯等存在于蒸汽上，不能与氧化剂液