陳澤炫,胡丹心,石燕麗,甄梓豪,徐展輝,陸春霞

(1.中國廣州分析測(cè)試中心 廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州510070; 2.廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,廣州510070)

固體廢物是指人類在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的,且在一定時(shí)間和地點(diǎn)無法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì)[1]。酚類化合物是重要的化工原料之一,廣泛存在于石化、印染、農(nóng)藥等行業(yè),對(duì)一切生命體均能產(chǎn)生毒害作用,因此,對(duì)水、土壤、沉積物、固體廢物中此類化合物的檢測(cè)顯得尤為重要[2-4]。

目前國內(nèi)沒有關(guān)于固體廢物中揮發(fā)酚的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法。依據(jù)HJ 557－2010《固體廢物 浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》和CJ/T 221－2005《城市污水處理廠污泥檢驗(yàn)方法》,本工作提出了用水振蕩浸提固體廢物樣品,并參考了HJ 998－2018《土壤和沉淀物 揮發(fā)酚的測(cè)定4-氮基安替比林分光光度法》和HJ 825－2017《水質(zhì) 揮發(fā)酚的測(cè)定 流動(dòng)注射-4-氨基安替比林分光光度法》等分析方法,利用全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀測(cè)定浸提液中揮發(fā)酚的含量,討論了振蕩頻率與振蕩時(shí)間對(duì)揮發(fā)酚回收率的影響。

本方法將水振蕩提取處理固體廢物樣品與全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀相結(jié)合,能夠極大地提高固體廢物樣品中揮發(fā)酚的檢測(cè)效率,具有靈敏度高、精密度好的特點(diǎn)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

BDFIA-8000型全自動(dòng)流動(dòng)注射分析儀;SHABA型水平振蕩器;500 mL全玻璃蒸餾器。

揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1 000 mg·L－1。

揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液:10.0 mg·L－1,移取10.0 mL揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于1 L容量瓶中,用水定容,混合均勻。

4-氨基安替比林溶液:0.64 g·L－1,稱取4-氨基安替比林0.32 g于適量水中,用水稀釋至500.0 mL,混合均勻。

緩沖溶液:稱取3.75 g氯化鉀、3.1 g硼酸和2.0 g鐵氰化鉀溶于適量水中,溶解后轉(zhuǎn)移至1 L容量瓶中,再加入1 mol·L－1氫氧化鈉溶液47 mL,調(diào)節(jié)pH為10.2,用水稀釋至刻度,混合均勻。

10%(體積分?jǐn)?shù),下同)磷酸溶液為蒸餾試劑,試驗(yàn)用水為重蒸餾過的無酚水。

1.2 儀器工作條件

波長為500 nm;流通池為1 cm;清洗時(shí)間為20 s,進(jìn)樣時(shí)間為140 s,進(jìn)載流時(shí)間為60 s,到達(dá)閥時(shí)間為260 s。

1.3 試驗(yàn)方法

稱取10.0 g固體廢物樣品置于500 mL廣口聚乙烯瓶中,加入250 mL水,放置在水平振蕩器上,以100 r·min－1的振蕩頻率水平振蕩15 min,靜置5 min,用定量濾紙過濾,收集濾液,按照儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 水平振蕩器的振蕩頻率及振蕩時(shí)間的選擇

試驗(yàn)用石英砂替代固體廢物樣品,稱取石英砂10.0 g,加入100.0 mg·L－1的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0 mg·kg－1的石英砂樣品,平行制備12個(gè)樣品。在振蕩時(shí)間相同的條件下,試驗(yàn)考察了振蕩頻率分別為50,80,100,150 r·min－1時(shí)對(duì)揮發(fā)酚回收率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):振蕩頻率分別為50,80,100,150 r·min－1時(shí),揮發(fā)酚的回收率分別為74%,85%,91%,92%,說明水平振蕩頻率超過100 r·min－1時(shí),揮發(fā)酚的回收率超過90%且趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)選擇水平振蕩器的振蕩頻率為100 r·min－1。

設(shè)置水平振蕩器振蕩頻率為100 r·min－1,試驗(yàn)進(jìn)一步考察了振蕩時(shí)間分別為3,5,10,15,20 min時(shí)對(duì)揮發(fā)酚回收率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)振蕩時(shí)間大于等于10 min時(shí),揮發(fā)酚的回收率大于85%,且趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)選擇水平振蕩器的振蕩時(shí)間為10 min。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

用水將10.0 mg·L－1的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋,配制質(zhì)量濃度分別為5.0,10.0,25.0,50.0,100.0,200.0μg·L－1的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,按照儀器工作條件對(duì)其進(jìn)行測(cè)定。以揮發(fā)酚的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),與其對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明:揮發(fā)酚的線性范圍為5.0～200.0μg·L－1,線性回歸方程為y＝0.228 6x＋0.772 2,相關(guān)系數(shù)為0.999 8。

按照儀器工作條件對(duì)5.0μg·L－1的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測(cè)定10次,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差s,以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的檢出限(3s),結(jié)果為0.45μg·L－1。當(dāng)固體廢物取樣量為10.0 g,浸提體積為250 mL時(shí),計(jì)算出固體廢物樣品中揮發(fā)酚的檢出限為0.011 mg·kg－1。

2.3 精密度試驗(yàn)

試驗(yàn)選取樣品1＃(焦化廢水污水處理廠產(chǎn)生的固體廢物)、樣品2＃(鋼鐵廠含酚廢水池旁的固體廢物)和樣品3＃(明膠廠污水處理產(chǎn)生的固體廢物)為研究對(duì)象,按照試驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)樣品平行測(cè)定6次,計(jì)算測(cè)定平均值和測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表1。

表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果(n＝6)Tab.1 Results of test for precision(n＝6)

2.4 回收試驗(yàn)

為了考察該方法的適用性,試驗(yàn)采用對(duì)樣品1＃、樣品2＃和樣品3＃進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),計(jì)算揮發(fā)酚的測(cè)定平均值和回收率,結(jié)果見表2。

表2 回收試驗(yàn)結(jié)果(n＝3)Tab.2 Results of test for recovery(n＝3)

2.5 方法比對(duì)

分別采用本法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ 998－2018中的4-氨基安替比林分光光度法對(duì)5個(gè)不同類別的固體廢物(樣品編號(hào)為4＃～8＃)進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算兩種不同分析方法測(cè)定值的相對(duì)偏差,結(jié)果見表3。

表3 兩種不同分析方法的測(cè)定結(jié)果比較Tab.3 Comparison of results by 2 different analytical methods

由表3可知:兩種不同分析方法對(duì)固體廢物中揮發(fā)酚的測(cè)定結(jié)果基本一致,相對(duì)偏差均小于1%。

本方法具有高自動(dòng)化、高靈敏度、精密度和加標(biāo)回收率均滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制要求等特點(diǎn),可為固體廢物中揮發(fā)酚快速測(cè)定提供新思路。