南充29条河流水中溴化物和溴酸盐的分布特征_陈善莉.pdf

2 0 2 3年1月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第2 5卷 第2期收稿日期:2 0 2 2-1 2-0 7基金项目:南充市科技局科技计划项目(编号:2 1 Y F Z J 0 0 1 3)作者简介:陈善莉(1 9 8 5-),女,硕士,副高级工程师,主要从事环境监测及环境保护研究工作。通讯作者:罗 斌(1 9 8 5-),男,硕士,副高级工程师,主要从事环境监测及环境保护研究工作。南南充充22 99条条河河流流水水中中溴溴化化物物和和溴溴酸酸盐盐的的分分布布特特征征陈善莉,李 晋,李安琪,庞春燕,罗 斌(四川省南充生态环境监测中心站,四川 南充6 3 7 0 0 0)摘要:采用离子色谱法分析了南充市境内8个饮用水源地水源水和2 9条河河水中溴化物和溴酸盐的含量,了解了南充市内水体中溴化物和溴酸盐的地区分布特征。结果表明:8个饮用水源水和2 9条河河水中均检出有溴化物,其中高坪区含量最高,平均浓度为2 2.9g/L,西充县溴化物含量最低,平均浓度为3.6 4g/L。8个饮用水源水均未检出溴酸盐,2 9条河河水中有6条河河水中检出溴酸盐的存在,表明该6条河流受到了溴酸盐的污染,河中溴酸盐的污染势必会对这些地区的水生生态系统和人类健康产生潜在的负面影响。关键词:溴化物;溴酸盐;离子色谱;河水中图分类号:X 5 2 文献标识码:A 文章编号:1 6 7 4-9 9 4 4(2 0 2 3)0 2-0 0 8 8-0 5D i s t r i b u t i o nC h a r a c t e r i s t i c so fB r o m i d ea n dB r o m a t ei nR i v e rW a t e ro fN a n c h o n gC i t yC h e nS h a n l i,L i J i n,L iA n q i,P a n gC h u n y a n,L u oB i n(N a n c h o n gE c o l o g i c a lE n v i r o n m e n tM o n i t o r i n gC e n t e rS t a t i o n,N a n c h o n g,S i c h u a n6 3 7 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:T h e c o n t e n t o f b r o m i d e a n db r o m a t e i n8d r i n k i n gw a t e r s o u r c e s a n d2 9r i v e r s i nN a n c h o n gC i t yw a sa n a l y z e db y i o nc h r o m a t o g r a p h y,a n d t h e r e g i o n a l d i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f b r o m i d e a n db r o m a t e i nw a t e rb o d i e s i nN a n c h o n gC i t yw e r eu n d e r s t o o d.T h e r e s u l t s s h o w e dt h a tb r o m i d ew a sd e t e c t e d i n8d r i n k i n gw a t e rs o u r c e sa n d2 9r i v e r s.G a o p i n gD i s t r i c th a dt h eh i g h e s tb r o m i d ec o n t e n tw i t ha na v e r a g ec o n c e n t r a t i o no f 2 2.9g/L,w h i l eX i c h o n gC o u n t yh a d t h e l o w e s tb r o m i d e c o n t e n tw i t ha na v e r a g e c o n c e n t r a t i o no f 3.6 4g/L.N ob r o m a t ew a sd e t e c t e d i n8d r i n k i n gw a t e rs o u r c e s,a n db r o m a t ew a sd e t e c t e d i n6o u to f 2 9r i v e r s,i n d i c a t i n gt h a t t h e6r i v e r sw e r ep o l l u t e db yb r o m a t e.T h eb r o m a t ep o l l u t i o ni nt h er i v e r s i sb o u n dt oh a v eap o t e n t i a ln e g a t i v e i m p a c to nt h ea q u a t i ce c o s y s t e ma n dh u m a nh e a l t h i nt h e s ea r e a s.K e yw o r d s:b r o m i d e;b r o m a t e;i o nc h r o m a t o g r a p h y;r i v e rw a t e r1 引言溴元素在地壳中分布广泛,在自然水体中通常以溴化物形式存在,溴化物在降水、地表水和地下水中均有不同程度的检出13,在降水中溴化物的含量一般为51 5 0g/L,世界河水中溴化物含量均值为2 0g/L。河水中的溴化物主要来源分为自然来源和人为污染来源,自然来源包括降水、土壤溶出、海水侵蚀等,有研究表明河水中的溴化物浓度与离海边的距离有关4,人为污染来源包括采矿、含溴化工产品生产及使用、含溴污水的排放、含铅汽油添加剂分解等。水体中存在溴化物时,在对水体进行消毒的过程中,溴化物可与消毒剂反应生成含溴消毒副产物,主要包括溴乙酸、三溴甲烷和溴酸盐5,6等。有研究表明,含溴消毒副产物具有比含氯消毒副产物更强的毒性4。而其中消毒副物溴酸盐会损伤人体正常细胞D NA,会使细胞发生突变7,有研究表明溴酸盐还具有遗传毒性8,9,具有潜在致癌风险,被国际癌症研究机构列为2 B级致癌物。自然水体通常不含有溴酸盐,但是近年来已经有许多调查研究在自然水体中检出有溴酸盐污染。例如,菲律宾有两条河流中检出溴酸盐,平均浓度为1 58 0g/L1 0。而在我国,刘勇建等在北京3个饮88DOI:10.16663/ki.lskj.2023.02.028 陈善莉,等:南充2 9条河流水中溴化物和溴酸盐的分布特征环境与安全用水厂的水源水中检出溴酸盐,含量为0.62.2g/L1 1。Wu等在上海水样中检出溴酸盐,浓度最高可达2 8.4g/L1 2.世界卫生组织(WHO)卫生标准中规定饮用水中溴酸盐浓度不得高于1 0g/L,我国饮用水卫生标准(G B 5 7 4 9-2 0 2 2)中亦规定饮用水中溴酸盐浓度应小于1 0g/L。溴酸盐不仅在饮用水消毒过程中产生,臭氧化电厂冷却水,使用次氯酸钠等消毒1 3,提取黄金和生产羊毛过程中均可产生溴酸盐1 4,溴酸盐化学性质稳定,在水中不易降解,一旦进入水体便可造成污染。所以,本文选取南充市内8个饮用水源地水源水及2 9条河的河水进行采样分析,旨在了解南充市内水体中溴化物和溴酸盐的含量及分布特征,对了解水体中溴酸盐的污染状况,及水体后续选择适当水处理方式和消毒方式,预防含溴消毒副产物的污染具有指导意义。溴化物和溴酸盐的检测方法主要有分光光度法1 5,1 6、I C P-M S法1 7、离子色谱法1 8,1 9等,溴化物还可用离子选择电极法2 0和荧光光度法2 1等进行检测。离子色谱法可同时检测溴化物和溴酸盐,运用KOH淋洗系统,电导检测器进行检测,溴化物和溴酸盐的检出限均可低至g/L级2 2,2 3。因此本文选用离子色谱法同时测定水中的溴化物和溴酸盐。2 仪器材料与方法2.1 试剂与材料.溴离子(坛墨质检):1 0 0g/m L;溴酸盐(海岸鸿蒙):1 0 0 0g/m L;超纯水(电阻率为1 8 M.c m);0.4 5m微孔滤膜。2.2 溴化物与溴酸盐的检测2.2.1 仪器与设备离子色谱仪:青岛盛瀚C I CD 3 0 0型离子色谱仪,配备自动进样器与在线电解淋洗液发生器。2.2.2 色谱条件盛瀚S H-A C-1 1(2 5 0mm4.6mm)型阴离分离柱及S H-A C-1 1(5 0mm4.0mm)型阴离子保护柱,柱温3 5;S HY-A-6型阴离子抑制器,抑制电流6 5mA;淋洗液浓度1 5mm o l/L KOH溶液,流速1.0m l/m i n;电导检测器,池温3 5,进样量5 0 0L;保留时间定性,峰面积定量。2.2.3 样品的采集及前处理采集5 0 0m L样品于聚乙烯塑料瓶中,4避光冷藏,进样前将采集的样品经过0.4 5m微孔滤膜过滤,除去水样中的悬浮颗粒物。3 结果与讨论3.1 标准曲线与检出限.3.1.1 标准曲线分别使用溴化物和溴酸盐的标准溶液配制浓度为1 0 0 0g/L的溴化物和溴酸盐混合使用液,再用逐级稀释的方法配制浓度0.0 0、5.0 0、1 0.0、2 0.0、3 0.0、4 0.0g/L的混合标准系列,分别以溴化物和溴酸盐的质量浓度为横坐标,相对应的离子色谱峰面积为纵坐标,进行线性回归方程计算,由图1可知:溴化表1 B r-和B r O3-标准系列质量浓度目标离子标准系列质量浓度/(g/L)B r-0.0 05.0 01 0.02 0.03 0.04 0.0B r O-30.0 05.0 01 0.02 0.03 0.04 0.0物和溴酸盐曲线相关系数分别为0.9 9 9 1和0.9 9 9 3,溴化物和溴酸盐在54 0g/L的浓度范围呈现良好的线性关系。图1 标准工作曲线3.1.2 检出限将质量浓度为5g/L的溴化物和溴酸盐标准样品进样重复测定7次,计算方法检出限。检测得溴化物和溴酸盐的检出限分别为0.8 9g/L和和0.9 6g/L,其R S D分别为1.4 8%和1.8 4%。3.2 溴化物和溴酸盐在南充市内的地区分布特征3.2.1 饮用水源地溴化物和溴酸盐分布特征2 0 2 2年1 0月份在南充市内选取8个市县级饮用水源地水源水进行采样分析,获得饮用水源地水源水溴化物和溴酸盐数据见表2。8个饮用水源地水源水中均检出有溴化物,浓度范围在4.7 09.7 6g/L,平均值为7.6 3g/L,溴化物含量最高的为蓬安县小泥溪,最低的为西充县九龙潭水库。上徐村和石盘村分别位于南充市顺庆区和高坪区2个主城区,所采取水样为市本级的饮用水源水,2个 地 点 的 溴 化 物 含 量 分 别 为9.0 8g/L和8.9 1g/L;东部区的蓬安县和营山县两个县级饮用水源水溴化物含量分别为9.7 6g/L和8.0 6g/L而北部地区南部县、仪陇县和阆中市3个县(市)级饮用水源水的溴化物含量为6.5 27.0 0g/L,均值为98 2 0 2 3年1月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第2期6.8 3g/L,西部的西充县县级饮用水源水溴化物含量为4.7 0g/L。表2 饮用水源地样品含量g/L采样地点所属地区B r-B r O-3上徐村顺庆区9.0 8N D石盘村高坪区8.9 1N D沙溪阆中市7.0 0N D五庙山南部县6.9 8N D龙井湾仪陇县6.5 2N D小泥溪蓬安县9.7 6N D大坝水库营山县8.0 6