李顯芳,印 成,周金元
(重慶水務集團股份有限公司排水檢測站,重慶 400063)
硫化物是環(huán)境水體污染的一項重要指標,因其對水生生物和人體具有很高的毒性而備受關注。它是水質(zhì)監(jiān)測的一個重要參數(shù)。硫化物的測定方法有很多,目前最常用的測定方法有亞甲藍分光光度法、流動注射-亞甲基藍分光光度法、氨基二甲基苯胺分光光度法和碘量法、氣相分子吸收光譜法等[1-5]。本文探討了使用氣相分子吸收光譜儀測定污水中硫化物的準確度、精密度、檢出限和加標回收率,實驗結果表明,該方法準確可靠、靈敏度好、操作簡便,適用于污水中硫化物分析要求。
氣相分子吸收光譜儀: GMA 3376 上海北裕分析儀器公司,鋅(Zn) 空心陰極燈;硫化物標準溶液:購買自環(huán)境保護部標準樣品研究所,編號GSB07-2733-2011(104414),濃度100mg/L,不確定度5%。
抗氧化劑溶液: 稱取 10g 抗壞血酸(C6H8O6)、0.5g 乙二胺四乙酸二鈉(EDTA,C10H14O8N2Na2·2H2O) 和2.5g 氫氧化鈉(NaOH)溶于100mL 水中,搖勻并儲存在棕色瓶內(nèi)。此溶液應在使用當天按比例配制。
氫氧化鈉溶液c(NaOH) =1mol/L。
鹽酸溶液:15%(V+V),優(yōu)級純。
乙酸鋅—乙酸鈉固定液:稱取50g 乙酸鋅(Zn(Ac)2·H2O) 和12.5g 乙酸鈉(NaAC·3H2O),溶解于1000mL 水中,搖勻。
儀器工作條件見表1。
表1 儀器工作條件
水樣采集在500mL 棕色玻璃瓶中,在現(xiàn)場及時固定,并防止曝氣。采樣前先向采樣瓶中加入以每升水3~5mL 的乙酸鋅—乙酸鈉固定液,注入水樣后,用氫氧化鈉溶液調(diào)至弱堿性。硫化物含量高時,酌情多加一些固定液,直至硫化物沉淀完全。水樣應充滿采樣瓶,使瓶內(nèi)無氣泡,并立即密塞,運輸途中避免陽光直射。
采集的水樣在4℃冰箱保存,并在24h 內(nèi)測定。
取樣前先向500mL 棕色采樣瓶中加入5.0mL的抗氧化劑,搖勻,待測。分取適量水樣于樣品管中,按順序放置在自動進樣盤中。按照氣相分子吸收光譜儀測定硫化物的程序進行上機操作。
取50mL 的樣品管,加入配置好的5mg/L 的硫化物標準溶液,使用氣相分子吸收光譜儀自動稀釋法測定不同濃度溶液的吸光值,繪制標準線性回歸曲線。標準曲線為:y=0.07086x+0.00012 ,r=0.9999。結果表明,氣相分子吸收光譜法靈敏度高且具有較好的線性相關性。
用國家標準硫化物樣品進行準確度測定,平行測試3 次,結果見表2。結果表明,測定結果在該標準樣的質(zhì)控范圍內(nèi)。
表2 有證標準物質(zhì)測試結果
空白實驗中未檢出目標物質(zhì),根據(jù)HJ 168-2010[6]的有關規(guī)定,按照樣品分析的全部步驟,對0.01mg/L 的硫化物標準溶液進行7 次平行測定,計算出方法檢出限及方法測定下限,見表3。由表3 可知,本次方法所測定的方法檢出限為0.005mg/L,方法測定下限為0.020 mg/L。
表3 方法檢出限及測定下限(n=7)
分別用0.10mg/L 和2.00mg/L 的硫化物標準溶液測定其精密度。以生活污水為實際水樣進行加標測試,每50mL 水樣中標準物質(zhì)的加入量為20.0μg,實驗結果如表4 和表5 所示。
表4 精密度測定結果(n=7)
表5 實際水樣加標回收率測定
本次實驗結合參考GB/T 16489-1996 水質(zhì) 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法,采用抗氧化劑溶液來消除干擾,實驗過程(100mL 樣品) 及檢測結果如表6。
表6 抗干擾實驗結果統(tǒng)計表
通過以上實驗得到結論,水樣中加入適量的抗氧化劑可有效消除干擾,加標回收率可由53.5%提高至90%~110%范圍內(nèi),滿足檢測要求。從實驗結果來看,抗氧化劑的加入和加標的加入的先后順序對實驗結果無明顯影響,但先加入抗氧化劑比先加標的回收率略高。樣品空白因不存在干擾因素,抗氧化劑的加入與否不影響測定結果。因此,在樣品檢測前,考慮先加入適量抗氧化劑再加標,搖勻后待測。
在此基礎上,我們對抗氧化劑的加入用量進行了相關實驗,實驗結果見表7。
表7 抗氧化劑的加入量影響實驗
由表7 可知,抗氧化劑的加入量逐步增加至0.7mL 時,其加標回收率由53.5%逐步提高至92.0%。而抗氧化劑的加入量由0.7mL 逐步增加至5.0mL 時,樣品加標回收率始終控制在90%~101 之間,說明過于過量的抗氧化劑對于提高回收率無明顯作用,且考慮過于過量的抗氧化劑會對樣品起到稀釋的作用。因此,為滿足所有污水樣品的檢測,避免干擾,同時不會對樣品檢測結果起到明顯的稀釋作用,我們選擇每100mL 水樣抗氧化劑的加入量為1.0mL。
實驗表明,氣相分子吸收光譜法測定污水中的硫化物,具有靈敏度高,精密度好,檢出限低的優(yōu)點,并且無需前處理,操作快捷簡便、受干擾小、試劑消耗少。該方法能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)樣品批量自動處理,適合大批量測定,提高工作效率,在實際應用中有一定的優(yōu)越性,適用于各種水質(zhì)中硫化物的測定,是值得推薦的先進方法。