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多环芳烃的分析方法

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薇薇 2020-07-22 16:05 评论( 0 ) 浏览( 1444 )

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是煤,石油,木材,烟草有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性,如苯并α芘,苯并α蒽等。PAHs广泛分布于环境中,可以在我们生活的每一个角落发现,任何有有机物加工,废弃,燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。

分析方法


随着科学技术的不断进步,多环芳烃的检测方法也在不断地发展变化,从开始的柱吸附色谱、纸色谱、薄层色谱(TLC)和凝胶渗透色谱(GPC)发展到如今的气相色谱(GC)、反相高效液相色谱(RP-HPLC),还有紫外吸收光谱(UV)和发射光谱(包括荧光、磷光和低温发光等),还有质谱分析、核磁共振和红外光谱技术,以及各种分析方法之间的联用技术等。较为常用的是分光光度法和反相高效液相色谱法。近几年来多环芳烃的分析方法发展迅速,出现了如微波辅助溶剂萃取、固相微萃取、超临界流体等多种新的分析技术。

折叠分光光度法

分光光度法有紫外分光光度法、荧光光谱法、磷光法,低温发光光谱法和一些新的发光分析法等等。用发光技术分析RAHs多环芳烃样品比吸收分光光度法具有灵敏度高、专属性强等优点。发光法的灵敏度比吸收法高10-100倍,其检出量约在10.6一10.8g范围。由于紫外分光光度法仪器简单,通用性强,所以也比较常见。一般PAHs的mole吸光系数(ε)在10-10左右,检出灵敏度约在µg数量级。下表1是部分多环芳烃的最大紫外吸收波长。

表1 部分多环芳烃的最大紫外吸收波

物质 最大吸收波长(nm)

──────────────────────────────────

萘 275

蒽 370

丁省 460

戊省 580

低温荧光分析法是近几年出现的一种新的多环芳烃分析方法。於立军等利用光纤传导低温装置和荧光分光光度计偶联,对多环芳烃进行低温激发、发射光谱扫描,获得了多环芳烃的Shpolskii低温荧光光谱,呈现出很明显的精细结构,对多环芳烃有很好的鉴别能力。

折叠物理方法

⑴加热法

水中的苯并[a]芘可通过加热煮沸使其浓度降低,当加热至沸时,其含量可减少37%-57%,如再继续加热,则其含量不再减少,且发现部分苯并[a]芘已转入到加热煮沸形成的沉垢中去。其他多环芳烃也可在加热煮沸过程中部分地被除去。

⑵混凝沉淀法

利用此法及氯化可除去15%一85%的苯并[a]芘,如果再用合成絮凝剂及通过活性炭过滤,所得到的处理水,其多环芳烃的含量可达到食用水的标准。

⑶吸附法

石化厂排出的废水中的荧蒽、苯并[al芘、茚并芘、3,4-苯并荧蒽、11,12-苯并荧蒽、苝及苝等,可以用活性炭吸附去除。使用粉状活性炭,虽然可以降低其臭味,但是要达到饮用水的标准,即0.2µg/L是相当困难的。活性炭对分子量大的多环芳烃吸附效果较差,采用大孔树脂吸附效果较好。总的来说,仅用物理方法处理多环芳烃是困难的,应当结合生化处理方法和化学处理方法一起使用。

折叠化学方法

化学法处理多环芳烃主要有光氧化及化学药剂氧化两大类。

在光氧化过程中,水中的多环芳烃是在光诱发所产生的单线态氧、臭氧或轻基游离基的作用下发生氧化降解的。苯并[a]芘可因光氧化而去除56%,并形成苯并[a]芘-3,6-二酮或其他二酮类化合物,以及一些未知的化合物。

在化学氧化中,主要是臭氧氧化和氯氧化两种。臭氧去除多环芳烃的效果比其它氧化法为好。水溶液中的4µg/L的苯并[a]芘用2.5µg/L臭氧处理3分钟,则其残余量为0.06µg/L;用0.45mg/L的臭氧处理5分钟,则残余量为0.04µg/L。增加臭氧浓度,延长作用时间,可以提高去除率,但残余量总不会低于0.02µg/L 乌锡康。

折叠




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