李熒熒,劉 倩
(遼寧省錦州水文局,遼寧 錦州 121000)
地下水是水資源的重要組成部分,具有穩(wěn)定地層、提供飲用水、調(diào)節(jié)徑流、保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等重大作用。隨著人類活動的不斷加大,進入地下水的污染物日益增多。目前,金屬加工、電鍍、制革行業(yè) 、印染等工業(yè)生產(chǎn)是造成地下水鉻污染的主要原因[1],其中六價鉻對人體和環(huán)境危害較大。六價鉻可通過消化道、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體,長期接觸存在致癌危險,還可能造成遺傳性基因缺陷[2]。六價鉻作為一類污染物,在地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對其制定了嚴(yán)格的限值,國家規(guī)定必須對其進行監(jiān)測,常用二苯碳酰二肼分光光度法測定[3],該方法干擾少、檢出限低,操作簡便、靈敏度高。
質(zhì)量控制是水質(zhì)分析的重要環(huán)節(jié),通過適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制可將分析誤差控制在容許范圍內(nèi),保證檢測結(jié)果在給定的置信水平內(nèi)達(dá)到要求。在水質(zhì)監(jiān)測工作中,質(zhì)量控制包括樣品采集與保存的質(zhì)量控制和實驗室質(zhì)量控制,其中常見的實驗室質(zhì)量控制措施有:標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查、平行樣分析、加標(biāo)回收試驗、盲樣分析、空白試驗等。本研究通過對一組六價鉻樣品的連續(xù)多日分析,確定實驗室測試結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,從而對地下水中六價鉻的測試數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢驗與評價。
1)主要儀器。T6新悅可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),試驗中所用全部玻璃器皿均徹底清洗,以防污染。
2)主要試劑。二苯碳酰二肼(分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司),六價鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液(500 mg/L,水利部水環(huán)境監(jiān)測評價研究中心),六價鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(0.427±0.021 mg/L,水利部水環(huán)境監(jiān)測評價研究中心),六價鉻盲樣(濃度范圍為0~1 mg/L,環(huán)境保護部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所),其他試劑均為分析純,實驗用水均為高純水。
1)顯色劑的配制。稱取2 g二苯碳酰二肼,溶于50 mL丙酮中,加水稀釋至100 mL,搖勻。貯存于棕色瓶內(nèi),冰箱內(nèi)保存,此顯色劑臨用現(xiàn)配。
2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制。分別準(zhǔn)確吸取1.00 mg/L六價鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL 置于 50 mL 比色管中,用高純水稀釋至標(biāo)線,搖勻。加入0.5 mL(1+1)硫酸溶液和(1+1)磷酸溶液,搖勻。加入2 mL顯色劑,搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度分別為 0.000 mg/L、0.004 mg/L、0.010 mg/L、0.020 mg/L、0.040 mg/L、0.080 mg/L、0.120 mg/L、0.160 mg/L、0.200 mg/L,放置 5 ~10 min后,在 540 nm 波長處,以高純水做參比液,用30 mm比色皿,測定吸光度。為消除比色皿的影響,全部測試均采用同一支比色皿進行。
3)樣品的測定。按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法[x]取適量樣品置于50 ml比色管中,用水稀釋至標(biāo)線。加入0.5 ml(1+1)硫酸溶液和(1+1)磷酸溶液,搖勻。加入2 ml顯色劑,搖勻。5~10 min后,在540 nm波長處,以高純水做參比液,用30 mm比色皿,測定吸光度。本地區(qū)地下水樣中一般不含懸浮物、色度低、較清潔,不需進行前處理,可直接測定。
樣品采集與運輸是水質(zhì)監(jiān)測的首要步驟,它的質(zhì)量控制是整個監(jiān)測過程質(zhì)量保證的前提與基礎(chǔ)。采樣人員保證持證上崗,在采樣過程中必須嚴(yán)格按照《水質(zhì)采樣技術(shù)規(guī)范》、《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》等技術(shù)文件中規(guī)定的采樣工作程序進行采樣。采樣中還應(yīng)注意:采樣前用水樣潤洗采樣器和裝樣容器兩到三次,防止殘留液的污染;采樣時應(yīng)盡量避開水面漂浮物、水底沉積物以及其他不利因素影響;及時加保存劑氫氧化鈉溶液,將水樣pH值調(diào)至8~9,暗處冷藏保存,盡快分析。
在保證實驗室設(shè)施和環(huán)境滿足檢測要求的前提下,實驗室質(zhì)量控制主要包括:標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查、空白試驗、平行樣分析、加標(biāo)回收試驗、盲樣分析等。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
表1 空白試驗表
由圖1可見,標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性良好,相關(guān)系數(shù) r>0.999,截距檢驗合格,符合質(zhì)量控制要求。對水利部水環(huán)境監(jiān)測評價研究中心的六價鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(編號120102),利用上述標(biāo)準(zhǔn)曲線進行測定,四次測定平均值為0.408 mg/L,在其保證值 0.427±0.021 mg/L范圍內(nèi)。
2.2.2 空白試驗
用高純水做試劑空白,重復(fù)測定空白值7天,每天一批2個樣品取平均值,水質(zhì)六價鉻7天的空白值列于表1中:經(jīng)計算,空白批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05%,符合《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》[4]的規(guī)定(規(guī)定實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%)。檢出限(M D L)為0.001 mg/L(計算公式 MDL=t×SD,其中:當(dāng)重復(fù)測試樣品7次,置信水平為95%時,t取2.365),該檢出限小于方法規(guī)定的最低檢出限濃度 0.004 mg/L,符合測試過程的質(zhì)量控制要求。
2.2.3 平行樣分析
平行樣分析對檢測結(jié)果的精密度控制有很好的效果,現(xiàn)場平行樣控制的是采樣后所有過程的精密度,室內(nèi)平行樣控制的是實驗室分析的精密度。通過實際檢驗發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場平行樣和室內(nèi)平行樣的相對偏差均小于≤15%,符合質(zhì)量控制要求,表明采用后和實驗室分析所用過程均具有良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。
2.2.4 加標(biāo)回收試驗
加標(biāo)回收試驗是取兩份相同的水樣,一份加入一定量的待測成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),另一份不加,兩份同時按相同的步驟進行分析,加標(biāo)水樣所得的結(jié)果減去未加標(biāo)水樣的結(jié)果,其差值同加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)理論值之比即為樣品加標(biāo)回收率。在實際工作中,加標(biāo)物質(zhì)濃度宜高,體積宜小,一般不超過原始水樣體積的1% ,保持樣品基體基本不變。本次試驗的加標(biāo)量是國標(biāo)方法最低檢出限0.004 mg/L,測定三次,取平均值,測定結(jié)果見表2。
表2 加標(biāo)回收試驗結(jié)果
六價鉻濃度小于0.01 mg/L時,加標(biāo)回收率為90% ~110%[4],本次加標(biāo)回收試驗結(jié)果合格。
2.2.5 盲樣分析
為保證盲樣分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,采用標(biāo)樣比對的方式進行盲樣分析,即盲樣和標(biāo)樣在同等條件下交替測定,用標(biāo)樣的準(zhǔn)確性來推測盲樣的結(jié)果,具體測定結(jié)果見表3。以高純水做空白,首先連續(xù)測定四個標(biāo)樣溶液,其結(jié)果平均值為0.410 mg/L,與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的 0.427 ±0.021 mg/L 數(shù)值范圍吻合。徹底清洗比色皿,然后測定四個盲樣溶液,均值為0.617 mg/L。清洗比色皿,最后再測定四個標(biāo)樣溶液,均值為0.412 mg/L,依然落在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的標(biāo)樣濃度范圍內(nèi)。通過標(biāo)樣的比對,可推斷所測定的盲樣濃度一定也在其合格濃度范圍內(nèi)。經(jīng)審核,盲樣考核合格。
表3 盲樣測定結(jié)果表
從地下水樣的采集和實驗室內(nèi)檢測兩方面對地下水中六價鉻進行了質(zhì)量控制研究,建立了符合規(guī)范要求的質(zhì)量控制措施。水樣的采集和保存過程符合標(biāo)準(zhǔn),充分保證了樣品的代表性和真實性。實驗室內(nèi)通過對六價鉻水樣的連續(xù)多日測定,確定了該樣品在本實驗室內(nèi)的檢出限、準(zhǔn)確度和精密度等指標(biāo)。平行樣分析、盲樣測試、加標(biāo)回收試驗全部符合要求。因此,本實驗室對地下水中六價鉻的質(zhì)量控制方案合理可行,分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[1]國家環(huán)境保護總局.水與廢水監(jiān)測分析方法編委會.水與廢水監(jiān)測分析方法[M].四版.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.2002,344-349.
[2]陳志蓉,張慶生.六價鉻的危害性評價及其檢測回顧.中國藥事.2012,7(26):683-688.
[3]GB7467-87.六價鉻的測定.二苯碳酰二肼分光光度法[S].
[4]SL219-2013.水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范[S].