龍　麟，羅國兵，周　?。?常州市排水管理處，江蘇常州0；.無錫市排水有限公司水質(zhì)檢測(cè)站，江蘇無錫40；.常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇常州00）

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浸提-離子色譜法測(cè)定污泥中可溶性氟化物

龍麟1，羅國兵2，周俊3
（1.常州市排水管理處，江蘇常州213022；2.無錫市排水有限公司水質(zhì)檢測(cè)站，江蘇無錫214011；3.常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇常州213001）

摘要：采用浸提-離子色譜法測(cè)定污泥中可溶性氟化物。結(jié)果表明浸提-離子色譜法測(cè)定污泥中可溶性氟化物具有較好的準(zhǔn)確度和精密度，方法的線性范圍為0～10.0mg·L-1，檢出限為0.025mg·L-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2.0%，加標(biāo)回收率為96.0%～102%。浸提-離子色譜法測(cè)定污泥中的可溶性氟化物，具有結(jié)果穩(wěn)定性好、快速簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，適合環(huán)境檢測(cè)中污泥中可溶性氟化物的快速檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：純水浸提；離子色譜法；可溶性氟化物

氟元素與人體健康密切相關(guān)［1］，過量無機(jī)氟化物的攝入，使人體骨骼受損如引發(fā)肢體活動(dòng)障礙、骨折、牙齒脆弱等。含氟廢水在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在［2］。有色金屬冶煉、農(nóng)藥等傳統(tǒng)工業(yè)，有機(jī)合成化工，光伏產(chǎn)業(yè)等新興現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中都會(huì)排出大量的含氟廢水。國內(nèi)目前對(duì)含氟廢水的研究較多，常用的方法主要有兩大類，即吸附法和沉淀法［3］。無論吸附法還是沉淀法，廢水中的氟化物均以沉淀物的形式存在于污水處理廠的污泥中。

目前，國際上對(duì)污泥的處置方式主要有好氧發(fā)酵（堆肥）、厭氧消化、干化、焚燒、土地利用、衛(wèi)生填埋和綜合利用等［4］。含氟污泥如果處置不當(dāng)，極易導(dǎo)致二次污染，危害人體健康。因此，對(duì)污泥中可溶性氟化物的含量進(jìn)行檢測(cè)十分重要。

離子色譜法作為一種成熟的儀器檢測(cè)方法，可同時(shí)檢測(cè)多種陰、陽離子。該方法操作簡(jiǎn)單快速，干擾少，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度較高，適合污泥中可溶性氟化物的測(cè)定。本文采用浸提-離子色譜法對(duì)污泥中可溶性氟化物進(jìn)行測(cè)定，為污泥中可溶性氟化物的準(zhǔn)確檢測(cè)提供參考。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器與試劑

ICS- 2100離子色譜儀，帶電導(dǎo)池檢測(cè)器；Chrom eleon 7.1.0色譜工作站；樣品過濾器（0.22um），C18柱。

氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液：由1.000g·L-1氟化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋配制成含10.0mg·L-1F-的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

淋洗液：稱取經(jīng)105℃烘干2h后的無水Na2CO326.5g，用水溶解并定容至500mL，濃度為0.5mol· L-1。移取上述溶液18mL至1L容量瓶中，用水稀釋至刻度，配成濃度為0.009mol·L-1的淋洗液。

再生液：0.04mol·L-1H2SO4溶液。

載氣為高純N2（純度大于99.995%）。

試驗(yàn)用水為超純水（18mΩ·cm）

H2SO4為優(yōu)級(jí)純，其他試劑為分析純。

鹽酸（HCl）：2mol·L-1

乙酸鈉：稱取15g NaAc溶于水，并稀釋至刻度。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1浸提方法準(zhǔn)確稱取1.0000g干污泥至500mL三角燒瓶中，加500mL超純水浸提。

1.2.2離子色譜法

1.2.2.1色譜條件IonPac AS9- HC分離柱和保護(hù)柱，MMSⅢ型抑制器，柱溫為室溫，流量為1.0mL· min-1，進(jìn)樣量為10μL。

1.2.2.2試驗(yàn)方法將浸提好的污泥泥水混合物依次過濾顆粒物和有機(jī)物后，用注射器抽取1mL左右注入儀器。按1.2.2.1條件測(cè)定。同時(shí)測(cè)定空白。

2　結(jié)果與討論

2.1干擾因素的影響

離子色譜受柱溫、電壓穩(wěn)定性及儀器工作環(huán)境等因素的影響［5］，因此，測(cè)定前應(yīng)采用空白試驗(yàn)檢查基線，基線無較大波動(dòng)或雜峰方可進(jìn)行樣品測(cè)定。此外，樣品中顆粒物可堵塞色譜柱及造成色譜法無法分離。同時(shí)有機(jī)物質(zhì)的存在對(duì)色譜分離柱影響很大，嚴(yán)重時(shí)可使其損壞，影響其使用壽命［6］，有研究表明，可以用活性碳吸附［7］或用C18固相萃取（SPE）小柱清除提取液中的可溶性有機(jī)質(zhì)物質(zhì)［8］。因此，浸提液測(cè)定時(shí)應(yīng)依次經(jīng)0.22μm過濾器過濾顆粒度、用C18柱去除有機(jī)物干擾。

2.2浸提條件的影響

在浸提法中，浸提的時(shí)間和浸提方式對(duì)浸提效果有較大的影響，按照1.2.1浸提方法配置泥水混合物，將泥水混合浸提液采用靜置、機(jī)械震蕩、超聲波震蕩分別浸提0.5、1、1.5、2、4、6、8h，比較不同浸提時(shí)間和浸提方式的效果（表1）。結(jié)果表明當(dāng)浸提時(shí)間為1h時(shí)，3種浸提方式（靜置、機(jī)械震蕩、超聲波震蕩）中機(jī)械震蕩與超聲波震蕩提取的污泥樣品中可溶性氟化物濃度達(dá)到最高值，當(dāng)浸提時(shí)間超過1h后，3種浸提方式的測(cè)定結(jié)果無明顯差異。考慮到浸提時(shí)間及浸提設(shè)備成本，本文采用機(jī)械震蕩方式浸提1h污泥樣品。

表1　浸提方式與時(shí)間關(guān)系（mg·kg-1）Tab.1 Relationship between extraction method and extraction time（mg·kg-1）

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

分別移取0，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00，25.00mL F-標(biāo)準(zhǔn)溶液至25mL比色管中，用水稀釋至刻度，混勻后測(cè)定。以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為Y=0.504X-0.0098，相關(guān)系數(shù)為0.9997。按照3倍信噪比計(jì)算儀器檢出限為0.025mg·L-1。

2.4精密度及回收率試驗(yàn)

將氟化物標(biāo)準(zhǔn)樣品平行處理6份，用離子色譜法測(cè)定氟化物的含量，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（表2）。在浸提液中加入一定量F-標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算回收率（表3）。

表2　精密度測(cè)定（n=6）Tab.2 Precision test of the method（n=6）

表3　測(cè)定浸提液氟化物回收率（n=6）Tab.3 Recovery test of the method（n=6）

結(jié)果表明，該方法具有較高的精密度（RSD＜2.0%）和準(zhǔn)確度（加標(biāo)回收率96%～102%）。

3　結(jié)論

浸提-離子色譜法在測(cè)定污泥中可溶性氟化物時(shí)，靜置浸提需要2h才能達(dá)到滿意效果，考慮到超聲波震蕩儀價(jià)格較貴，推薦采用純水機(jī)械震蕩浸提1h，測(cè)定的回收率是96.0%～102%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于2%。該方法具有測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、快速、、穩(wěn)定度強(qiáng)、精密度高等優(yōu)點(diǎn)，并且無需加入化學(xué)試劑即可進(jìn)行檢測(cè)，可滿足環(huán)境污泥中可溶性氟化物的檢測(cè)。

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Determination of soluble fluoride in sewage sludge samples by ion chromatography with pure water extraction

LONG Lin1，LUO Guo-bing2，ZHOU Jun3
（1.Changzhou Drainage Management Department，Changzhou 213022，China；2.Water Quality Monitoring Station，Wuxi Drainage Co. Ltd.，Wuxi 214011，China；3.Changzhou Environmental Monitoring Center，Changzhou 213001，China）

Abstract：A new method for the determination of soluble fluoride in sewage sludge samples was developed by ion chromatography. The results indicated that the method has good accuracy and precision. The linear range was 0～10.0mg·L-1. The detect limit（DL）was 0.025mg·L-1. The relative standard deviation（RSD）was below 2.0%with 96.0%～102%recovery. The proposed method has well stability，rapid analytical speed and easy operation for environmental analysis such as the determination of soluble fluoride in sewage sludge samples with satisfactory results.

Key words：pure water extraction；ion chromatography；soluble fluoride

中圖分類號(hào)：O652.63

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tq. 20160625

收稿日期：2016- 01- 18

作者簡(jiǎn)介：龍麟（1979-），男，碩士研究生，工程師，2002年畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境保護(hù)專業(yè)，從事排水監(jiān)測(cè)工作。