不同保存时间原子吸收法测定水样中铅比对研究

苑芷茜

(辽宁省生态环境监测中心，辽宁 沈阳 110161)

1 引言

在废水监测中铅作为第一类污染物，具有积蓄性，可以在人体中长期累积，影响人的造血系统、神经系统以及肾脏[1]，对生态环境的危害极大[2]。在生态环境监测工作中铅含量是一项重要的监测指标[3]。

原子吸收石墨炉分光光度法是通过电加热石墨管，待测元素便以基态原子存在，利用其吸收特征谱线的强度与含量的比例关系来分析定量，因其操作简便、灵敏度高、设备普及性高等特点更常用于日常的监测工作[4～8]。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

石墨炉原子吸收分光光度计：ZEEnit700P； 光源：铅空心阴极灯； 消解设备：全自动消解仪、微波消解仪； 氩气：纯度99.99%； 样品瓶：材质为聚乙烯； 试剂级别：优级纯； 样品瓶：材质为聚乙烯； 实验用水：一级去离子水。实验所用到的各种玻璃器皿、消解管等在使用前均需再以1+3硝酸溶液浸泡24 h以上，再依次用自来水和实验用水清洗干净后方可使用。

2.2 实验条件

2.2.1 样品采集

依据标准《地下水监测技术规范》(HJ/T 164-2004)[9]对地下水样品进行采集。

依据标准《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)[10]、《污水监测技术规范》(HJ/T 91.1-2019)[11]对地表水和生活污水进行样品采集。

2.2.2 实验设计

选择3种不同类型的水质样品(地下水、地表水、生活污水)，分别标号为样品1、样品2和样品3。使用石墨炉原子吸收分光光度计对样品采样当天及保存水样7 d、14 d、21 d、30 d、40 d铅的含量进行测定，采用配对t检验方法对测定数据进行分析，根据统计学意义上是否有显著性差异确定样品有效保存时间

2.2.3 样品制备

(1)地表水样品。样品通过0.45 μm滤膜后，弃去前20 mL滤液，将后续滤液分装到6个聚乙烯瓶中，使用硝酸作为固定剂，调节pH<2，4 ℃以下冷藏保存。地下水和生活污水的具体制备需要进行样品消解，分为两种消解方式。

(2)电热板消解。移取50.0 mL混合均匀的样品于150 mL聚四氟乙烯烧杯中，加入9 mL硝酸和3 mL盐酸，置于电加热设备上，设定加热温度120 ℃，蒸至10 mL左右，若溶液浑浊且颜色较深时，补加5 mL硝酸，继续消解，待溶液均匀清澈，将溶液蒸发至近干，取下，待溶液冷却后转移至50 mL容量瓶，用水稀释定容至标线，摇匀，待测。

(3)微波消解。移取50.0 mL混合均匀的样品于微波消解罐中，加入9 mL硝酸和3 mL盐酸。置于微波消解仪中。设定升温条件为：10 min由室温升至180 ℃，保持温度15 min。程序运行完毕后取出消解罐置于通风橱内冷却，待罐内温度与室温平衡后，移出罐内消解液至150 mL聚四氟乙烯烧杯中，置于电加热装置上，将溶液蒸发至近干，取下，待溶液冷却后，转移至50 mL容量瓶，用水稀释定容至标线，摇匀，待测。如果试样中有不溶颗粒，可静置或用水系微孔滤膜过滤，取澄清液贮存于聚乙烯瓶中。

3 结果与讨论

3.1 不同保存时间的测定结果

对保存时间为0 d至40 d的样品分别测定，每个样品平行测定6次，以保证样品的代表性。不同保存时间的样品测定结果见表1，将保存时间为7 d至40 d的测定数据与采样时间为0d的测定数据进行比较：①地表水样品：变化幅度在-0.60 μg/L ～0 μg/L之间；②生活污水样品：变化幅度在-0.13 μg/L～0.21 μg/L之间；③地下水样品：变化幅度在-0.50 μg/L ～0.10 μg/L之间。3种不同类型样品中的铅含量比较稳定。

表1 不同保存时间铅含量的测定结果 μg/L

3.2 不同保存时间铅含量的变化

从图1可以看出，在40 d的保存期内3种不同类型的水质样品，铅的含量均有下降，但变化趋势较为平缓。

图1 不同保存时间铅含量变化

3.3 配对t检验结果

在40 d内的配对t检验的记过如表2所示： 地表水样品配对t检验P值为0.13～0.93、地下水样品的配对t检验的P值为0.05～0.86、生活污水的配对t检验P值为0.11～0.39。 依据据配对t检验结果P值均大于等于0.05，在统计学意义上没有显著性差异可以判定，在40 d的样品保存期内，各类型样品在本实验条件下的保存可以得到保证。

4 结论

标准《水质 样品的保存和管理技术规定》(HJ 493-2009)、《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)、《污水监测技术规范》(HJ/T 91.1-2019)中规定，1 L水样中加浓硝酸10 mL酸化，铅的保存时间为14 d。

表2 配对t检验结果

因此，建议在生态监测工作中，若石墨炉分光光度法测定水样中的铅，对于地表水样品应在样品采集后使用0.45 μm滤膜过滤，弃去前滤液，用少量滤液清洗样品瓶，收集后滤液于聚乙烯材料的样品瓶中，选择硝酸作为固定剂调节pH<2，于4℃下冷藏保存，一个月内测定。对于地下水和生活污水样品应在采样现场用样品对聚乙烯材料的样品瓶进行清洗，选择硝酸作为固定剂调节pH<2，于4 ℃下冷藏保存。由于实际样品存在基体复杂的情况，样品的保存时间建议参考标准中规定的14天内完成，如不能及时分析，根据本实验结果证明上述三种类型样品最长保存期为40 d。