劉麗 敏王泓(大連華信理化檢測中心有限公司遼寧省大連市 116600)
為了驗證使用同一種前處理方式(HJ/T300-2007),不同的儀器,不同的分析方法,不同的實驗室出具的檢測結果的可比性。
1、實驗室1(發(fā)起單位);
2、實驗室2;
3、實驗室3;
4、實驗室4;
生活垃圾焚燒飛灰存放處(處理后)
按照工業(yè)固體廢物采樣制樣技術規(guī)范HJ/T20-1998執(zhí)行:
1、粉碎
依照固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007的要求,對所采飛灰樣品過篩,選擇可通過0.95mm篩孔的樣品,對于顆粒大的樣品使用粉碎機粉碎處理。
2、混合
用人工轉堆法,使過篩的一定粒度的樣品充分混合,以達均勻分布。
3、縮分
圓錐縮分法:
在固廢前處理室,將混合均勻的飛灰樣品置于平整、潔凈的臺面上,堆成圓錐形,每次混合自圓錐的錐尖落下,使樣品均勻地沿錐尖散落,反復重復操作至少三次,使樣品充分混勻,然后將圓錐頂端壓平成圓餅,按照十字分樣,分成四等份,其中一份實驗室1自行檢測,其他三份分別委托另外三家實驗室檢測。
按照固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007執(zhí)行:
1、樣品含水率測定
稱取50-100克樣品置于具蓋器中,于105℃下烘干,恒重至兩次稱量值的誤差小于1%,計算樣品含水率。
2、確定使用的浸提劑
取5.0克樣品至500毫升燒杯或錐形瓶中,加入96.5ml試劑水,蓋上表面皿,攪拌5min,樣品pH>5.0,加3.5ml1M鹽酸,蓋上表面皿,加熱至50℃,保持10min,將溶液冷卻至室溫,測定p H>5.0,因此選用浸提劑2#。
浸提劑2#:用試劑水稀釋17.25ml的冰醋酸至1L,配制后溶液的p H為2.64±0.05。
3、浸出步驟
稱75克飛灰樣品,置于2L提取瓶中,根據樣品的含水率,按液固比為20:1(L/Kg)計算加入浸提劑,蓋好瓶蓋后固定在翻轉式振蕩器上,調節(jié)轉速為30±2r/min,振蕩20小時。
之后在壓力過濾器上裝好濾膜,用稀硝酸淋洗過濾器和濾膜,棄掉淋洗液,過濾并收集浸出液,于4℃下保存測定。
1、采用方法
固體廢物銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法GB/T15555.2-1995
2、適用范圍
適用于固體廢物浸出液中銅、鉛、鋅和鎘的測定。
3、原理
將試液直接噴入火焰,在空氣-乙炔火焰中,銅、鉛、鋅和鎘的化合物解離為基態(tài)原子,并對空心陰極燈的特征輻射譜線產生選擇性吸收,在給定條件下,測定銅、鉛、鋅和鎘的吸光度。
4、干擾排除
當樣品中含鹽量很高,分析譜線波長又低于350nm時,出現(xiàn)非特征吸收,如高濃度鈣產生的背景吸收使鉛的測定結果偏高;針對此項干擾,實驗室將浸出液適當稀釋,以盡量降低干擾。
同時,硫酸對鉛的測定也有影響,但一般不超過2%,為排除此項干擾,實驗使用硝酸作介質。
四家實驗室檢測方法及檢測結果
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1、參加比對實驗室所測量結果(飛灰處理后)均滿足[生活垃圾填埋場污染控制標準]GB16889-2008中,浸出液污染物濃度限值要求(鉛濃度限值為0.25mg/l)。
2、實驗室1與實驗室2檢測數據較接近,其相對偏差分別為2.0%(處理前)和7.0%(處理后),在偏差允許范圍內,數據可以接受。
3、實驗室3和實驗室4的檢測數據無論是相互比較還是與其他實驗室比較,檢測數據相對偏差均很大,沒有可比性。
4、原因分析
實驗室1與實驗室2所用檢測分析方法原理相近,均為火焰原子分析光譜法,所以數據較接近。
1、霧化進樣系統(tǒng)比較
原子吸收的霧化系統(tǒng)不易出故障,試樣中存在5微米直徑的固體顆粒仍可霧化進樣;而等離子發(fā)射光譜儀的霧化器經常是造成儀器工作不正常的重要原因,損壞的可能性極大,且要求試樣中的固體顆粒直徑不大于0.45微米。
2、干擾因素的比較
2.1 化學干擾
化學干擾是原子吸收分析中經常遇到的,影響最大的干擾,其產生的主要原因是待測元素不能從它的化合物中全部解離出來,由于形成穩(wěn)定或難熔化化合物,從而相互干擾;而在等離子發(fā)射光譜中,由于ICP光源的高溫、惰性氣體環(huán)境以及分析物在等離子體中滯留時間長等因素,使ICP光源對這類干擾有明顯的抵制作用。
2.2 光譜干擾
原子吸收法中,由于在制作空心陰極燈時,已考慮了光源可能引起的光譜干擾,分析不同元素時選用不同的元素燈,提高了分析的準確性。因此,光譜干擾的機會很小;而在等離子發(fā)射光譜中,由于ICP光源激發(fā)的譜線包括原子線、離子線甚至還有二次離子線,加之這種因素所造成的譜線增寬效應,因此,在ICP光源中光譜干擾是個嚴重的問題。在建立分析方法時消除光譜干擾和確定分析譜線是一項重要任務。
3、其他
ICP處于火焰與石墨爐之間,有同時測定多元素與線性范圍寬的優(yōu)點。但對于較低濃度樣品無法檢測,只能靠石墨爐或ICP-MS。ICP-MS雖然優(yōu)于火焰和石墨爐,且靈敏度較高,但其價格較昂貴,目前都在100萬以上。
綜上所述,如果所測樣品含鉛量限值要求較低,且組成復雜,則建議用電感耦合等離子體質譜法檢測;反之建議用原子吸收分光光度法檢測。
[1]國家環(huán)境保護總局.固體廢物銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法GB/T15555.2-1995[S].
[2]國家環(huán)境保護總局.固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007[S].
[3]國家環(huán)境保護總局.工業(yè)固體廢物采樣制樣技術規(guī)范HJ/T20-1998[S]