段永勃
(西安市固體廢棄物處置中心,陜西西安 710000)
生活垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液,污染物濃度很高,有毒有害物質(zhì)多、含量大;若沒有對(duì)滲濾液妥善處理,氮含量高對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染,嚴(yán)重威脅人類的健康[1-2]。
微波消解法的原理是在微波作用下,消解體系中反應(yīng)物中偶極分子將高速選擇運(yùn)動(dòng),形成激烈摩擦和碰撞,使反應(yīng)物的溫度快速升高,以到達(dá)高效快速的消解效果。
(1)試劑:分析純濃硫酸、優(yōu)級(jí)純過硫酸鉀、優(yōu)級(jí)純氫氧化鈉、總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L)(北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司)。
(2)儀器:GWB-1超純水機(jī);WMX-Ⅲ-B型微波消解裝置;YQ-LS-50G 立式蒸汽滅菌器;T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì);一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
微波消解-堿性過硫酸鉀法測(cè)定總氮水樣,對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣的測(cè)定上限為7mg/L。若水樣理論總氮含量大于測(cè)定上限,則根據(jù)計(jì)算稀釋后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
取調(diào)好pH值5~9的水樣10ml(總氮含量大于7mg/L,可稀釋后取樣)于消解罐中,加入5ml堿性過硫酸鉀溶液,加蓋,將消解罐放入裝置爐膛玻璃轉(zhuǎn)盤上,關(guān)閉消解爐門,設(shè)置消解時(shí)間,消解完畢后,冷卻至室溫,待測(cè)。設(shè)置消解時(shí)間:當(dāng)樣品個(gè)數(shù)為n時(shí),消解時(shí)間為(n+4)min+(n×30)s。
分別使用微波消解裝置及高壓蒸汽滅菌器消解繪制總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線如表1、表2。
表1 微波消解裝置消解總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線
表2 HJ 636-2012總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線
通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn),采用微波消解裝置和高壓蒸汽滅菌器消解裝置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行繪制所得斜率及截距無(wú)較大差異,且相關(guān)系數(shù)r均滿足HJ 636-2012質(zhì)量控制中≥0.999的要求。
注:為了能夠滿足HJ 636-2012《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》空白吸光度小于0.030要求,需用UP水,試劑包括氫氧化鈉、鹽酸及堿性過硫酸鉀均為優(yōu)級(jí)純,且使用移液管、消解罐及25ml需提前浸泡在1+35硫酸溶液中[3-4]。
對(duì)生活垃圾滲濾液樣品實(shí)際采樣(滲濾液中總氮濃度約為2000mg/L,將滲濾液稀釋后測(cè)定),使用高壓蒸汽滅菌器消解法和微波消解法測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如表3。
表3 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果對(duì)比
分別用HJ 636-2012規(guī)定高壓蒸汽滅菌器消解法和微波消解法測(cè)定樣品,其平均值分別為2652mg/L、2651mg/L,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.35%、0.38%,均符合HJ 636-2012中精密度要求。
取總氮標(biāo)準(zhǔn)液(100.0mg/L)0.1ml加入實(shí)際樣品中,進(jìn)行微波消解,消解完成后進(jìn)行6次連續(xù)測(cè)定,結(jié)果如表4。
表4 加標(biāo)結(jié)果測(cè)定
對(duì)實(shí)際樣品加標(biāo)回收率為96%~105%,符合HJ 636-2012中質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求。
對(duì)濃度為1.53mg/L±5%的總氮質(zhì)控樣品(北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司BW 0644,批號(hào):J14805),分別使用高壓蒸汽滅菌器消解法和微波消解法測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如表5。
表5 實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果
高壓蒸汽滅菌器消解法和微波消解法測(cè)定的平均值分別為1.52mg/L、1.51mg/L,其實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差分別為0.65%、1.31%,均符合HJ 636-2012中準(zhǔn)確度要求,且檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi),準(zhǔn)確度符合要求。
(1)空白、線性:由2.1得出,微波消解法的空白試驗(yàn)的校正吸光度小于0.030,校準(zhǔn)工作曲線的相關(guān)系數(shù)為0.9998,滿足質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求。
(2)精密度:由2.2得出,對(duì)生活垃圾滲濾液總氮測(cè)定,實(shí)驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.38%,微波消解前處理測(cè)得的結(jié)果精密度符合實(shí)驗(yàn)要求。
(3)準(zhǔn)確度:從3.1、3.2可知,使用微波消解前處理測(cè)定國(guó)家質(zhì)控樣品的相對(duì)誤差為1.31%,檢測(cè)結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi);實(shí)際樣品加標(biāo)回收率為96%~105%,符合HJ 636-2012中質(zhì)量保證和質(zhì)量控制要求。
本篇文章主要目的是探究微波消解法對(duì)生活垃圾滲濾液中總氮的測(cè)定,對(duì)比HJ 636-2012消耗時(shí)間約為2h,微波消解前處理法測(cè)定總氮只需0.5h,即可將樣品消解好,通過實(shí)驗(yàn)可知,微波消解法耗時(shí)短且測(cè)得的結(jié)果可靠性好。