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水中常见有机污染物的危害及检验方法探讨
http://www.100md.com 2015年6月1日 中国医学人文杂志 2015年第6期
     伴随着人们的生活水平的不断增高,随着工业的大发展,世界范围内饮用水水源污染的的状况在加剧。特别是各大厂矿的有机物的排放,引起了水体有机物的污染。50年代以前水源主要受病原微生物的污染,引起霍乱、伤寒、甲肝爆发流行,二十世纪中叶水源受到重金属污染。近20年来,水的有机物污染日益严重,在水中测出109种致癌物质。从全国范围来看,水中病原微生物、重金属和有机物等三种污染物质并存,饮水危害健康十分严峻。全国有大量人口在饮用污染物超标的水。

    越来越多的研究表明:大部分癌症是由环境中化学致癌因子造成的,而这些因子又广泛存在于地表水、地下水和经过消毒处理的饮水中。水的消毒处理过程中会引入一些有机副产品,危害健康。

    2001年世界淡水资源会议透漏:“饮用水导致的肿瘤、癌症、心脑血管病、肝病、肾病、结石、致畸、婴幼儿身体和智力发育迟缓、上述情况呈现出前所未有的趋势。”

    有机污染物主要来自纺织,化工,造纸,食品,石化,等行业排放的废水以及大量未经处理的生活污水。另外,雨水还可以将大气中,垃圾场中的有机污染物带入水体。水中较为重要的有机污染物主要有酚类化合物,苯类化合物,卤烃类化合物以及油类。此外,比较常见的还有苯并芘、丙烯酰胺等。

    1酚类化合物

    酚类化合物污染水体后使水的感官性状恶化,产生异味,水中的酚达到一定浓度后,酚类化合物是一种细胞原浆毒,其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应,形成变性蛋白质,使细胞失去活性可引起水中动物中毒乃至死亡,人类急性酚中毒的主要表现为大量出汗,肺水肿,吞咽困难,肝及造血器官损害,黑尿,受损组织坏死,虚脱甚至死亡。目前的研究表明,酚是一种致突变剂和促癌剂,达到一定剂量后显示出弱的致癌作用。

    水中酚的化学检验方法主要是4-氨基安替比林分光光度法。当ph在(10.0±0.2)时,和有氧化剂铁氰化钾存在的溶液中,酚与4-氨基安替吡啉生成红色的安替吡啉染料,用氯仿萃取后比色定量。应该注意,在加试剂时,顺序不可颠倒,先加4-氨基安替比林,后加氧化剂铁氰化钾。4-氨基安替吡啉在存放时易潮解、氧化,分解生成安替吡啉红,造成空白值升高。实验过程中都要用无酚水。

    2苯类化合物

    苯可引起慢性中毒,破坏骨髓造血功能,引起造血功能障碍,主要表现有神经衰弱综合征;造血系统改变:白细胞、血小板减少,重者出现再生障碍性贫血;少数病例在慢性中毒后可发生白血病(以急性粒细胞性为多见)甲苯的急性中枢神经作用比苯强,严重时引起神经错乱,苯乙烯具有致癌性。

    水中苯的测定方法主要是气相色谱法。水中苯系物经二硫化碳萃取后,用气相色谱仪氢火焰检测器测定。如果含有醇、酯、醚等干扰物质,可再用硫酸—磷酸混合酸除去。其出峰顺序为:苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯。以相对保留时间定性,峰高及峰面积定量。需要注意的是用二硫化碳萃取时发生乳化现象时可加适量无水硫酸钠。二硫化碳应当提纯后应用。

    3卤烃类化合物

    卤烃类化合物对人具有直接和潜在的毒性,一般来说,卤代程度越大,毒性越强,碳链越长,毒性越大,许多卤代烃类物质都被确认为致突变和致癌物,一些流行病学调查也显示,某些地区的癌症发病率与水中氯化有机物的含量有关。

    氯消毒是一种安全、简便而又廉价的方法,因此加氯消毒一直是城市用水处理中广泛采用的消毒手法,它在保障人体健康上曾起了巨大的作用。但自从二十世纪七十年代从水中检测出三氯甲烷以来,引起了全世界对氯化消毒副产物的健康影响的全面研究。

    氯化消毒副产物对人体健康的损害极大,致癌的危险性也极高。流行病学调查研究结果表明,饮用氯消毒水可使患膀胱癌、直肠癌和结肠癌的危险性增加。

    在所有氯化消毒副产物中,卤乙酸的致癌能力较高,占总致癌风险的90%以上。据国际流行病调查结果显示,饮用氯消毒水居民的消化系统、泌尿系统肿瘤发病率明显高于饮地下水(不氯化)的居民,尤其是膀胱癌和直肠癌的发病率

    水中挥发性卤代烃的检验方法主要是顶空气相色谱法。检测器是电子捕获检测器。值得注意的是随着水浴平衡温度的升高,峰面积有所增大,灵敏度也有所提高,但平衡温度高容易形成大量水气进入色谱柱,导致待测组份损失,影响色谱柱的寿命,经过测定在70度时组份响应值较高,稳定。平衡时间在30分钟时色谱响应值变化不大。

    4多环芳烃

    苯并芘是什么?苯并芘又称3,4-苯并芘,属于多环芳烃类物质,常温下为浅黄色晶状固体,难溶于水,微溶于乙醇、甲醇,易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮等有机溶剂。

    环境中的苯并芘主要来源于工业生产过程和生活中煤炭、石油和天然气等碳氢化合物燃烧产生的废气,包括机动车排出的尾气、橡胶生产以及烟草消费的烟气等;通过对水源、大气和土壤的污染,可以进入蔬菜、水果、粮食、水产品和肉类等人类赖以生存的食物中。有研究人员进行土壤中苯并芘含量调查分析,发现在公路两旁的土壤中苯并芘含量为2.0mg/kg,在炼油厂附近土壤中达到200mg/kg,而被煤焦油、沥青污染的土壤中高达650mg/kg。

    苯并芘存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中,以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水中。地面水中的苯并芘除了工业排污外,主要来自洗刷大气的雨水。苯并芘是一种普遍存在的多环芳烃。多环芳烃是数量最多,分布最广,与人类关系最密切,对人类健康威胁最大的环境致癌物,长期接触苯并芘会导致肝,肾损害。苯并芘还可通过胎盘影响胎作的血红蛋白质量。

    采用正己烷提取水中多环芳烃,提取液经无水硫酸钠脱水,并通过0.45tan滤膜过滤去除杂质,浓缩至一定体积后,用配备荧光和紫外检测器的高效液相色谱仪进行定量测定。

    水样中的PAH易吸附于颗粒物或容器壁上,且对光敏感。水样中残余氯对其稳定性有影响。

    水样必须采集在棕色玻璃容器中,采样前不能用水样预洗瓶子,以防止样器的沾染和吸附,在采样点采样及盖好瓶塞时,水样瓶要完全注满,不留空气。若水中有残余氯存在,要在,水中加入硫代硫酸钠除氯。, 百拇医药(吴 斌)