摘要：系统综述了水中挥发酚的环境来源、生态健康危害及检测技术研究进展。研究表明，工业废水排放是挥发酚的主要来源，其生态毒性可导致水生生物死亡率达90％以上。通过比较分光光度法、气相色谱法和液相色谱法等的优缺点和适用场景，并以某石化企业废水处理为例，验证了固相萃取－气相色谱/质谱联用技术的实际应用效果。研究结果可为水环境中挥发酚的监测与治理提供技术参考。

　　关键词：挥发酚；水污染；来源解析；毒性效应；检测方法；工业废水

　　0引言

　　挥发酚（Volatile Phenolic Compounds）可看作一类含羟基苯环结构的有机污染物，频繁出现在工业废水和受污染的水体处，我国《水质挥发酚的测定4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 503—2009）中明确规定，集中式生活饮用水源地中挥发酚质的检出限为0.000 3 mg/L。伴随石化、制药等行业的迅速发展，水体挥发酚污染事件频繁发生，深入分析挥发酚的来源、危害及检测技术，对保护水环境意义重大。

　　1挥发酚的主要来源

　　1.1工业污染源

　　不同行业废水中挥发酚质量浓度特点如表1所示。其中，石化行业挥发酚污染最为严重。对某炼油厂污水处理站的进水进行检测，结果显示，苯酚质量浓度为156 mg/L。

　　1.2其他来源

　　挥发酚主要是由农业面源污染、生活污水及自然过程产生。在工业生产的阶段，诸如石油、化工、制药等行业，其生产过程会产生含挥发酚废水，这些废水若不处理便直接排放出去，会对环境造成污染。农业生产中通常采用含酚农药（如五氯酚钠）杀菌除草，但是，在施用这些农药的时候，通过雨水冲刷、农田地表径流，酚类物质会进入水体里面，引发挥发酚污染[1]。生活污水中，诸如洗发水、沐浴露等日常用品所含的防腐剂，也会随着生活污水排放到生态环境里，成为挥发酚来源之一。大自然中木质素降解形成的天然酚类物质，诸如树木、植物在自然降解的过程会生成一定数量的酚类物质，这些物质会汇入水体，作为挥发酚的产生源头。

　　2挥发酚的环境危害

　　2.1生态毒性效应

　　可挥发的酚类化合物，尤其是苯酚类，会对生态环境产生显著的毒害效应。苯酚会破坏鱼类的鳃部上皮细胞，致使鱼类呼吸陷入困难，甚至窒息死亡。其半致死质量浓度（LC50）范围为5～25 mg/L，说明在这个浓度的环境中，24 h内会有一半的鱼类死亡。苯酚还会抑制藻类进行光合反应，从而干扰水体生态系统的平衡，其半效应质量浓度（EC50）的范围为3～15 mg/L，处于这个浓度范围的时候，藻类光合作用效率降低到原有水平的1/2。苯酚展现出生物浓缩的能力，可经食物链在生物体内聚集，其生物浓缩因子（BCF）的数值在8～120区间内，表明苯酚在生物体内的浓度比水环境中高8～120倍，这种富集作用可能造成食物链上层生物（如鱼类、鸟类）面临更严重的毒性影响。

　　2.2健康风险

　　人体健康受挥发酚类物质的严重威胁，国际癌症研究机构（IARC）把氯酚类物质归为2B类可能致癌物，长期与之接触，有增加患癌风险的可能性。壬基酚雌激素当量过高，会引起内分泌系统的紊乱，影响生殖健康。成人若摄入1 g苯酚，便会死亡。人体受挥发酚类物质的毒性影响极大，必须予以高度重视。

　　3水中挥发酚检测方法研究进展

　　3.1分光光度法

　　分光光度法作为水中挥发酚检测的传统方法，因其具有操作简便、设备普及等优势，在环境监测领域得到广泛应用。基于4-氨基安替比林（4-AAP）显色反应的分光光度法是目前国内外标准方法的核心技术路线。其反应机理为：在pH=10±0.2的碱性介质中，酚类化合物与4-AAP在氧化剂铁氰化钾作用下生成橙红色安替比林染料，该产物在510 nm波长处具有特征吸收峰。我国《水质挥发酚的测定4-氨基安替比林分光光度法》（HJ 503—2009）规定的方法检出限为0.000 3 mg/L，测定下限为0.001 mg/L，可满足地表水环境质量标准（GB 3838—2002）中Ⅰ-Ⅲ类水体(≤0.002 mg/L）的检测要求。当前，分光光度法在以下场景具有不可替代性：基层监测站常规监测（设备成本＜5万元）、应急监测现场筛查（15 min完成单样分析）以及工业废水排放口在线监测（与流动注射联用）。但该方法存在明显的局限性，如易受硫化物、油类等干扰（假阳性率可达15％），难以满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）中酚类质量浓度≤0.002 mg/L的要求，且蒸馏过程涉及高温强酸，事故率为0.3％[2]。

　　分光光度法具有高灵敏度及选择性，某污水处理厂用此方法监测所处理的出水，可以成功检测出水中的挥发酚质量浓度，相对标准偏差小于8％。

　　3.2色谱分析法

　　在水中挥发酚检测方法研究持续推进的阶段里，色谱分析法占有重要份额，该方法呈现出高灵敏度、高选择性和高分辨率等良好特性，广泛应用于环境监测以及工业废水处理等领域，如表2所示。某家检测机构借助EPAMethod8041色谱分析法测定焦化废水中挥发酚的含量，结果显示，13种酚类加标回收率达到95.6%±3.2％，证实该方法对于挥发酚的检测有较高的准确性与可靠性。

　　气相色谱法（GC）是最常用的色谱分析法之一，通过选择恰当的固定相和检测器，能实现挥发酚的高效分离及检测。某检测机构借助GC-MS（气相色谱-质谱联用）技术，对焦化废水中的挥发酚进行检测，取得了良好的效果。与GC对比，高效液相色谱法（HPLC）适合对极性较强的挥发酚进行检测，而且操作简单、成本较低。某检测机构利用HPLC法对焦化废水中的挥发酚进行测定，此方法具备较高的准确性与灵敏度。GC-MS和LC-MS是将色谱技术与质谱技术结合起来的检测方法，具有高灵敏度、高分辨率以及良好的选择性。当开展挥发酚检测工作时，借助GC-MS和LC-MS可同时检测复杂样品中的多种酚类化合物，并进行定性分析。

　　3.3新兴检测技术

　　生物传感器借助辣根过氧化物酶来修饰电极，实现响应的时间不超过30 s，该方法具有快速、灵敏和操作简便等优点。分子印迹技术对2，4-二氯酚的选择性系数高达8.7，该技术具有高选择性、高灵敏度以及抗干扰能力强的特点。表面增强拉曼光谱（SERS）可达成0.1μg/L的超灵敏检测，SERS技术有着灵敏度高、选择性好和操作简单等优点[3]。

　　4应用实例分析

　　4.1废水处理监测

　　某企业采用“吹扫捕集－GC/MS”联用的分析技术，借助棕色玻璃瓶采集水样，通过加入H3PO4将pH值调节至小于2，以保证样品在4℃条件下保存，阻止挥发酚降解。通过C18固相萃取柱对水样进行预先处理，以去除干扰物质。以甲醇为洗脱剂，将挥发酚从柱上洗脱出去。采用DB－5MS（30 m×0.25 mm）色谱柱，此柱具有较好的分离性能，可对挥发酚进行检测。初始阶段的温度为40℃,维持这种情况2 min。之后，以10℃/min的速度把温度升高到280℃。最后，维持5 min不变，目的是让挥发酚在色谱柱上充分分离。借助SIM（选择离子监测）模式实施质谱分析，把代表苯酚的定量离子质荷比（94）作为目标，对挥发酚进行定量分析[4]。

　　检验结果显示，该方法检测水中挥发酚的检出限处于0.008～0.025μg/L区间，说明该技术可有效检测出低浓度挥发酚污染物。在开展实验期间，针对同一水样做了6次重复测定，得到的精密度范围（RSD）在2.3％～4.7％。该方法的重复性处于较好水平，有着较高的可靠水平。对石化废水样品进行检测，成功找出2-甲基酚，质量浓度为0.38μg/L。这一结果证实，该方法具有较高的灵敏度和准确性。

　　4.2应急监测方案优化

　　面对突发的污染事件，该企业借助便携式光度计进行快速筛查工作，每一个样本检测仅需15 min，可以迅速对污染情形进行初步判别，以快速筛查为基础。采用顶空－GC/MS（EPAMethod8260）进行准确定量，可保证检测结果的精确性。为确保检测结果的可靠性，企业每检测10个样品，就添加1个空白样，以此排除可能存在的干扰因素，平行样的占比≥10%,提升检测结果的重复性及一致性，将加标回收率控制在80％～120％，保证检测方法的准确性与可靠性。通过对以上应急监测方案进行优化处理，该石化企业可更高效、精准地处理突发污染事件，在保障生产安全的同时，保护生态环境。

　　5结语

　　随着检测技术的升级，挥发酚检测技术正朝着微型化（芯片实验室）、智能化（AI识别谱图）和多组分同步（非靶向筛查）方向发展。因此，应进一步加强工业源头在线监测体系的构建，开发针对复杂基质的样品前处理办法，建立以风险评估为基础的标准限值体系。未来，研究要聚焦酚类衍生物（像卤代酚、烷基酚）协同效应及其降解中间产物的环境行为。

参考文献

　　[1]杨柳，唐振.应用连续流动注射法同时检测地下水中挥发酚和氰化物[J].地质与资源，2024，33（6）：855-860.

　　[2]马吉祥，杜晶.流动注射－4-氨基安替比林分光光度法测定水中挥发酚不确定度评定[J].广州化工，2024，52（18）：105-107.

　　[3]蒙源，吴祥庆，秦振发，等.固相萃取－高效液相法测定地表水中的挥发酚[J].广州化工，2024，52（15）：135-137.

　　[4]刘军.浅论影响水质挥发酚测定的干扰因子及去除方法[J].甘肃科技，2024，40（3）：94-96.