502书库

硝基芳烃化合物分析的现状及研究进展（第1页）

硝基芳烃化合物分析的现状及研究进展

张焕坤曹鹏王潇潇

（河北省环境科学院，国家环境保护制药废水污染控制工程技术中心050051）

摘要：介绍了国内外硝基芳烃化合物检测的研究现状，本文对此进行了分析，并对电化学分析在硝基芳烃化合物检测的前景提出了展望。

关键词：硝基芳烃化合物电化学分析电极

1概述

随着生产的发展和科学技术的进步，人类从自然资源直接或间接（经过加工）获取的物质越来越多。在各类物质生产中，化学品的发展尤其迅猛。不仅是产量的增加，其品种也在与日俱增。据统计，世界上已知的化学品有700万种之多，而进入环境的的化学物质已经达到10万种。然而，化学品并非只给人类带来福音，有不少化学品还会给环境和人体健康带来巨大的危害。20世纪30-70年代，一些工业发达国家相继发生严重公害事件，因危害性大而震惊世界的八大公害事件都是由化学污染物引起的。进入80年代，世界范围内大小公害事件不断发生。典型的例子有印度博帕尔农药厂甲基异氰酸醋酯溢出事件（1984）和松花江苯化合物水污染事件（2005）。前者造成几千人死亡和20多万人中毒的严重后果；后一事故则使哈尔滨市几十万人的饮用水受到严重威胁，经济损失不可估计。据检测，在世界饮用水中发现765种有机物，其中117种被认为或被怀疑为有“三致”（致癌、致畸和致突变）作用[1]。鉴此，美国、欧盟（EU）、世界卫生组织（WHO）、日本和中国都先后提出了水（体）中“优先控制污染物名单”，俗称“黑名单”。1977年美国环保局根据有机物的毒性、生物降解的可能性以及在水体中出现的几率等因素，从7万种有机化合物及其他污染物中筛选出65类129种优先控制的污染物（USpreferredtrolledpollutantinwater），其中硝基芳烃化合物有7种，分别是：硝基苯、2，4-二硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2，4-二硝基苯酚和4，6-二硝基-对-甲苯酚。1989年4月我国环保局提出了适合中国国情的“水中优先控制污染物”（apreferredtrolledpollutantinwater）名单，除包括以上几种物质外，还有对硝基甲苯和硝基苯胺类[2，3]。

硝基苯（O2），又称硝化苯，俗称苦杏仁油，是化学工业中的重要原料产品，广泛用作染料、香料、合成树脂、杀虫剂和药物制备过程中的中间体。硝基苯废水一般含硝基苯200~300mgL左右，苯胺30mgL左右，另外在洗涤硝基苯废水中还含有少量的苯、硝基酚、二硝基苯、硫酸盐等。据估计全世界每年大约有8600t硝基苯排放到自然环境中。硝基苯主要通过石油泄露，城市生活污水排放以及废气的排出。硝基苯可以通过呼吸道和皮肤进入体内，吸入高浓度硝基苯时，可对中枢神经系统产生麻痹作用。长期接触低浓度的硝基苯，可引起轻度贫血、巩膜黄染和高铁血红蛋白症，严重者可引起肝脏损害、贫血、心脏功能失调、精力减退、食欲不振及血中出现海氏小体等症状。WTO《饮用水水质指南》（2004年第3版）中没有规定硝基苯的限值。在我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中，集中式生活饮用水地表水源地特定项目限值硝基苯为0。017mgL[4]，这与美国环保局发布的保护人体健康水质基准中硝基苯的限值一致。最新的俄罗斯饮用水标准于2002年1月实施，其中硝基苯限值为0。2mgL，宽于中国国家标准。如果水中硝基苯的浓度超过2mgL，则认为危险废水[5-7]。

硝基酚是酚类化合物的重要组成之一，其主要作用是生产农药、染料等精细化学品的重要中间体。从80年代末人们对该产品越来越怀疑它对人体有危害。有毒的粉末刺激人的眼睛、皮肤和呼吸道。人体长期接触该类物质能引起慢性皮肤病。鼠类的试验表明，大剂量的硝基酚能引起可引起高铁血红蛋白血症、体温升高、肝肾损害、癌变。欧共体国际化学安全卡上警告硝基酚不能和饲料一起存放。并己禁止使用硝基酚除草剂。对硝基苯酚主要用于制作非那西丁、扑热息痛、显影剂米妥尔、硫化草绿GN、硫化还原黑CL和CLB，硫化还原蓝RNX、硫化红棕B3R以及皮革的防霉剂等[8]。前苏联规定生活饮用水和娱乐用水水体中对硝基苯酚的最大允许浓度为0。02mgL，污水中有害物质最高允许浓度为0。4mgL。

2硝基芳烃化合物分析的研究进展

由于硝基芳烃化合物对环境造成的危害巨大，各种分析方法也相应而生。目前，己起步研究建立痕量和超痕量有机物检测方法体系。常见的分析检测方法有高效液相色谱法[9-11]、气相色谱法[12，13]、分光光度法[14-16]、荧光光谱法[17，18]、毛细管电泳法[19-21]等。随着环境科学问题研究的不断深入，环境介质越来越复杂，有时用一种分析技术或分析仪器来解决复杂对象显得无能为力，GC-MS[22]、HPLC-MS[23]、MEC–HPLC[24]、HPLC-电化学[25]等常用检测器联用技术已经用于硝基芳烃化合物的测定，并成为解决复杂环境样品测定的发展方向之一。现在，中华人民共和国标准测定废水中的硝基苯和总硝基化合物都采用气相色谱法[27，28]。

表1不同方法测定对硝基苯酚的比较

方法检测限（mgL）线性范围（mgL）引文

分光光度法4。7810～100[15]

毛细管电泳法8。025～200[20]

HPLC-MS2。05～40[23]

表2不同方法同时测定邻、间、对硝基苯酚的比较

方法硝基苯酚检测限（μgL）引文

邻间对

高效液相色谱法4。66。99。3[11]

毛细管电泳法14214556[19]

MEC–HPLC0。30。40。7[24]

从以上两表可以看出，不论是在测定对硝基苯酚还是在同时测定邻、间、对硝基苯酚的混合物时，联用技术的线性范围和检测限都有显著的优势。联用技术的发展必将带动硝基芳烃化合物测定技术的提高。

一般来说，这些方法都涉及到样品的预处理，包括分离、提纯和吸附等，费时并且过程复杂。因此，摆在分析化学工作者面前的首要任务是方法上要创新，与传统方法相比，要准确、快速、原位、高选择性、高灵敏度等，以求准确而迅速解决环境监测中所面临的难题。

3硝基芳烃化合物电化学分析的研究进展

电化学分析方法具有较高的灵敏度和选择性，其仪器易于微型化和自动化，造价低，不需要特殊的辅助设备和额外的维持费用，特别适合于在位富集和测定；而且电极可以加工成不同的形状和尺寸来满足不同的要求，因此，电化学分析方法越来越受到分析监测工作者的重视。电化学分析法根据所测量的电化学量不同，一般分为电导分析、电位分析、电解分析、库仑分析、极谱分析和溶出伏安法。

3。1极谱-伏安法及其在硝基芳烃化合物分析上的应用