石墨消解-原子荧光法测定固体废弃物浸出液中的总汞

孙金丽，施振宇，高云瑞

江苏省环境监测中心国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室，江苏南京 210036

固体废物是指人类在生产过程和社会生活活动中产生的不再需要或没有利用价值而被遗弃的固体或半固体物质，主要包括城市生活垃圾、农业废弃物和工业废渣等。国家标准GB 5085.7-2007中规定了危险废物的鉴别程序和鉴别规则，其中固体废物浸出液中重金属汞的鉴别是重要指标之一。

本文采用HJ/T299-2007 《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》来提取固体废物浸出液，用石墨消解仪对固体废物浸出液样品进行消解，用原子荧光分光光度计对消解液中总汞进行测定，分析结果令人满意。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

所用玻璃器皿先在20%硝酸溶液中浸泡过夜，再用自来水冲洗，最后用去离子水荡洗晾干备用。

1.1.1 仪器

1）R-Agitator翻转式振荡器（美国Milipore公司）；

2）ED36石墨消解仪50mL 聚丙烯消解管（LabTech公司）；

3）XW-80A微型旋涡混合仪（上海沪西分析仪器厂）；

4）AFS-230E型双道原子荧分光光度计（北京海光仪器公司）。

1.1.2 试剂

全部实验用水均为18.23MΩ去离子水。

1）浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸及氢氧化钠为优级纯；2）固定液：称取0.5 g重铬酸钾（优级纯），溶解于1000mL 硝酸溶液（1+19）中；3）汞标准溶液标准值：100±2mg/L，编号：103005，20mL安瓿瓶装，国家环境保护部标准样品研究所；4）汞标准使用液100μg/L：临用前用，用固定液对100mg/L汞标准深液逐级稀释；5）5%KMO4溶液：称取50g KMO4（优级纯），溶于水并稀释至1L；6）5%K2S2O8溶液：称取50g K2S2O8（分析纯），溶于水并稀释至1L；7）20%盐酸羟铵溶液：称取20g盐酸羟铵（分析纯）溶于水并稀释至100mL；8）载液（V/V）：5%盐酸（优级纯）；9）2%碱性硼氢化钾溶液：称取5g氢氧化钠（优级纯）溶于300mL 蒸馏水中，再称取20g硼氢化钾（分析纯）溶于上述溶液中，最后用蒸馏水定容至1000mL。

1.1.3 仪器条件

PMT负高压280V，原子化器高度为10mm，空心阴极灯电流为15mA，载气氩流速：300mL/min，屏蔽气流量900mL/min。测量方式：标准曲线法；读数方式：峰面积计数。其它参见使用手册[1]。

1.2 实验方法

1.2.1 固废浸出液的提取

按照HJ/T299-2007标准《固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》，使用翻转式振荡器，在室温条件下以30r/min连续振荡18h，静置[2]。

1.2.2 浸出液的预处理

量取10.00mL浸出液（可根据汞的浓度调整取样量）于消解管中，加水定容至25mL，分别加入1.00mL（1+1）硫酸（优级纯）、0.50mL（1+1）硝酸（优级纯）、 2.00mL 5%KMO4溶液、2.00mL 5%K2S2O8溶液，在旋涡混合仪上混匀，充分反应15min。如果样品不能维持紫色，需添加2.00mL 5% KMO4溶液。石墨消解仪温度设为100℃±5℃。将样品放在石墨消解仪上消解2h后，移开样品，冷却到室温。将消解管放在旋涡混合仪上逐滴加入20%盐酸羟铵溶液，使紫色褪去，用去离子水稀释至50mL标线，摇匀，静置。同时做空白试验。

1.2.3 实验步骤

1）吸取浓度为100μg/L汞标准使用液0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、5.00mL分别置于50mL消解管中，加去离子水定容至25mL，所加试剂与消解方法同（2.2.2）浸出液的预处理。制成浓度分别为0.00μg/L、1.00μg/L、2.00μg/L、4.00μg/L、8.00μg/L、10.00 μg/L的汞标准系列溶液；

2）标准曲线和样品的测定：开启原子荧光分光光度计，点火，按（2.1.3）设置参数，预热至仪器稳定。按设置的进样位置分别将标准溶液和样品置于自动进样器上，测得各标准溶液和样品的荧光强度，仪器自动绘制校准曲线，并自动计算固废浸出液中汞浓度。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制

按选定的仪器工作条件对汞标准溶液和样品进行测定，测量结果见表1，校准曲线方程为I f=382*C-6.74（I f为原子荧光强度），r=0.9999。

表1

表1数据表明：汞在0μg/L～10.00μg/L浓度范围内线性良好。

2.2 检出线

根据仪器给定的检出限测定程序，连续测定消解后的标准空白液和标准系列的荧光信号，仪器自动算出本方法的检出限为 ：0.02μg/L。

2.3 精密度

分别对浓度为1.55μg/L的固废样品和浓度为4.00μg/L的标准样品消解后进行重复测定11次，测定结果见表2。

表2

由表2可见：二个样品测量的相对标准偏差皆小于5%。

2.4 准确度

准确移取两份已知浓度的固废浸出液样品各10.00mL，依次进行加标回收实验，前处理与样品相同，测得样品加标回收率实验结果见表3。

表3

2.00 2.34 91.52.00 2.50 99.52.00 2.56 1032.00 2.45 97.02.00 2.30 89.50.514.00 5.44 97.54.00 5.68 1044.00 5.56 1014.00 5.33 94.84.00 5.50 99.01.54

表3显示：样品的加标回收率在89.5%～104%之间。

3 结论

原子荧光法测汞的过程中消解效果的好坏直接影响实验的结果。本方法研究采用石墨消解法对样品和试剂用量进行优化。操作过程中使用旋涡混合仪，能有效避免由操作不当引起消解管中溶液溅出造成的损失，同时使样品混合均匀、反应完全。同时样品消解后直接在消解管中定容减少了样品在转移过程中的损失。实验结果表明：采用石墨消解法对固体废物浸出液进行消解，操作方法简便，仪器使用成本低；用原子荧光法测定消解液中的汞检出限低、测量范围宽、重复性好，完全可以满足固废浸出液中总汞的测定要求。

[1]北京海光仪器公司.AFS-230E原子荧光光度计使用手册[R].北京海光仪器公司，2005.

[2]HJ/T299-2007标准.固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法.