摘 要：鉻作為一種常見(jiàn)的水質(zhì)金屬污染元素，在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中是一項(xiàng)重要的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。對(duì)于鉻的檢測(cè)方法有很多，原子吸收石墨爐分光光度法因其操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、設(shè)備普及性高等特點(diǎn)常用于監(jiān)測(cè)工作。本試驗(yàn)主要對(duì)地表水、地下水和生活污水3種不同類(lèi)型的水質(zhì)樣品進(jìn)行研究，在一定的保存條件下通過(guò)對(duì)不同保存時(shí)長(zhǎng)的樣品中鉻的分析，確定其含量的變化趨勢(shì)來(lái)探究水中鉻的樣品保存時(shí)間。經(jīng)驗(yàn)證，通過(guò)配對(duì)t檢驗(yàn)，鉻在50d內(nèi)的檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)顯著性差異。

關(guān)鍵詞：原子吸收光譜法;鉻;保存時(shí)間

中圖分類(lèi)號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201130037

引言

鉻在20世紀(jì)80年代末就被列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單，在水質(zhì)污染控制中是很重要的一項(xiàng)指標(biāo)[1]。在已印發(fā)的《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中已經(jīng)做出了明確的要求，2018年底前建成全國(guó)重金屬環(huán)境監(jiān)測(cè)體系[2]。

目前檢測(cè)鉻的方法有化學(xué)法、ICP-MS、ICP-OES及石墨爐原子吸收光譜法等。石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定鉻具有操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高、精密度好、干擾少、分析速度快、測(cè)量的含量范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，因此更常用于監(jiān)測(cè)工作中。其原理是對(duì)石墨管進(jìn)行電加熱，使管內(nèi)樣品中的待測(cè)元素以基態(tài)原子形式存在，利用基態(tài)原子能吸收其特征譜線(xiàn)的吸收強(qiáng)度與含量成正比關(guān)系，進(jìn)行定量分析[3-8]。目前對(duì)于水質(zhì)樣品中鉻的保存時(shí)間的研究較少，開(kāi)展本項(xiàng)研究，有利于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

石墨爐原子吸收分光光度計(jì)：ZEEnit700P;鉛空心陰極燈;全自動(dòng)消解儀;微波消解儀：CEM5;試劑級(jí)別：優(yōu)級(jí)純;試驗(yàn)用水：一級(jí)去離子水;氬氣：純度99.99%;樣品保存材料：聚乙烯瓶。

1.2 試驗(yàn)條件

1.2.1 樣品采集

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 164-2004）進(jìn)行地下水樣品采集;依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）、《污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）進(jìn)行地表水和生活污水的樣品采集。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇3種不同類(lèi)型的水質(zhì)樣品（地下水、地表水、生活污水）;使用石墨爐原子吸收分光光度計(jì)對(duì)樣品采樣當(dāng)天及保存水樣7d、14d、21d、30d、40d、50d和60d鉻的含量進(jìn)行測(cè)定;采用配對(duì)t檢驗(yàn)方法對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定樣品有效保存時(shí)間。

1.2.3 樣品制備

1.2.3.1 地表水樣品樣品通過(guò)0.45μm濾膜后，棄去前20mL濾液，將后續(xù)濾液分裝到6個(gè)聚乙烯瓶中，使用硝酸作為固定劑，調(diào)節(jié)pH<2，4℃以下冷藏保存。

1.2.3.2 地下水和生活污水樣品

電熱板消解：移取50.0mL混合均勻的樣品于150mL聚四氟乙烯燒杯中，加入9mL硝酸和3mL鹽酸，置于電加熱設(shè)備上，設(shè)定加熱溫度120℃，蒸至10mL左右，若溶液渾濁且顏色較深時(shí)，補(bǔ)加5mL硝酸，繼續(xù)消解，待溶液均勻清澈，將溶液蒸發(fā)至近干，取下，待溶液冷卻后轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶，用水稀釋定容至標(biāo)線(xiàn)，搖勻，待測(cè)。

微波消解：移取50.0mL混合均勻的樣品于微波消解罐中，加入9mL硝酸和3mL鹽酸，置于微波消解儀中。設(shè)定升溫條件：10min由室溫升至180℃，保持溫度15min。程序運(yùn)行完畢后取出消解罐置于通風(fēng)櫥內(nèi)冷卻，待罐內(nèi)溫度與室溫平衡后，移出罐內(nèi)消解液至150mL聚四氟乙烯燒杯中，置于電加熱裝置上，將溶液蒸發(fā)至近干，取下，待溶液冷卻后，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶，用水稀釋定容至標(biāo)線(xiàn)，搖勻，待測(cè)。如果試樣中有不溶顆粒，可靜置或用水系微孔濾膜過(guò)濾，取澄清液貯存于聚乙烯瓶中[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定結(jié)果

對(duì)保存時(shí)間為0～60d的樣品分別測(cè)定，每個(gè)樣品平行測(cè)定6次，以保證樣品的代表性。不同保存時(shí)間的樣品測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1，將保存時(shí)間為7～60d的測(cè)定數(shù)據(jù)與采樣時(shí)間為0d的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

2.1.1 地表水樣品變化幅度在-0.12～0.20μg·L^-1，相對(duì)誤差為-2.3%～3.8%。

2.1.2 生活污水樣品變化幅度在-0.11～0.10μg·L^-1，相對(duì)誤差為-1.2%～1.1%。

2.1.3 地下水樣品變化幅度在-0.25～0.33μg·L^-1，相對(duì)誤差為2.6%～3.4%。

由表1可知，3種不同類(lèi)型水質(zhì)樣品中鉻的含量變化幅度較小，需要通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算以確定其變化趨勢(shì)。

2.2 配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果

在60d內(nèi)的配對(duì)t檢驗(yàn)的記錄如表2所示。地表水樣品配對(duì)t檢驗(yàn)P值為0.04～0.98，地下水樣品的配對(duì)t檢驗(yàn)的P值為0.02～0.62，生活污水的配對(duì)t檢驗(yàn)P值為0.02～0.92。

依據(jù)配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果P值均≥0.05，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上沒(méi)有顯著性差異可以判定，在50d的樣品保存期內(nèi)，各類(lèi)型樣品在本實(shí)驗(yàn)條件下的保存可以得到保證。

3 結(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（HJ 493-2009）中規(guī)定，1L水樣中加濃硝酸10mL酸化，鉻可保存1個(gè)月。

因此，建議在監(jiān)測(cè)工作中，如果石墨爐分光光度法測(cè)定水樣中的鉻，對(duì)于地表水樣品應(yīng)在樣品采集后使用0.45μm濾膜過(guò)濾，棄去前濾液，用少量濾液清洗樣品瓶，收集后濾液于聚乙烯材料的樣品瓶中，選擇硝酸作為固定劑調(diào)節(jié)pH<2，于4℃下冷藏保存，1個(gè)月內(nèi)測(cè)定。對(duì)于地下水和生活污水樣品應(yīng)在采樣現(xiàn)場(chǎng)用樣品對(duì)聚乙烯材料的樣品瓶進(jìn)行清洗，選擇硝酸作為固定劑調(diào)節(jié)pH<2，于4℃下冷藏保存。由于實(shí)際樣品存在基體復(fù)雜的情況，樣品的保存時(shí)間建議參考HJ 493-2009中規(guī)定的1個(gè)月內(nèi)完成，如不能及時(shí)分析，根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果證明上述3種類(lèi)型樣品最長(zhǎng)保存期為50d。

參考文獻(xiàn)

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[9]HJ 678-2013，水質(zhì) 金屬總量的消解 硝酸消解法[S].北京：中國(guó)環(huán)境保護(hù)部，2013.

（責(zé)任編輯 李媛媛）

收稿日期：2020-10-13

作者簡(jiǎn)介：劉暢（1988-），男，本科，工程師。研究方向：生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析。