張洋陽，楊存滿，楊 柳

(南大鹽城環(huán)境檢測科技有限公司，江蘇 鹽城 224002)

在現(xiàn)行的監(jiān)測分析方法中，美國環(huán)保署《堿性消解浸取六價鉻方法(固相)》(USEPA 3060A)[6]用來萃取土壤、沉積物、淤泥和類似的廢棄物中六價鉻，此方法的優(yōu)勢是在堿性條件下進行萃取，六價鉻的損失和三價鉻氧化會降至最少，但其以二苯碳酰二肼分光光度法為分析方法，因為堿消解液基本為黃色，對其分析產(chǎn)生較大干擾，導(dǎo)致測定的準確性[7-8]。

目前，國內(nèi)土壤和沉積物中六價鉻的測定參照《固體廢物 六價鉻的測定 堿消解/火焰原子吸收分光光度法》(HJ 687-2014)[9]進行測定?；鹧嬖游辗y定鉻時靈敏度低、共存元素Fe、Co、Ni、V、Al、Pb、Mg等干擾嚴重[10]。本文采用堿消解法處理土壤和沉積物中六價鉻，主要研究了金屬離子、pH對火焰原子吸收法測定六價鉻的影響，并進行了干擾消除實驗研究，以期更準確地測定六價鉻。

1 實驗方法

1.1 試劑材料

HNO3(優(yōu)級純)；HCl(優(yōu)級純)；NH4Cl(優(yōu)級純)；EDTA-Na(分析純)；Na2CO3(優(yōu)級純)；NaOH(優(yōu)級純)；MgCl2(分析純)；水系濾膜(0.45 μm)；磷酸鹽緩沖溶液：K2HPO4溶液0.5 mol /L，KH2PO4溶液0.5 mol /L，pH = 7；堿消解溶液: 分別稱取20.0g NaOH與30.0g Na2CO3溶于超純水中，定容至 1 000 mL容量瓶中(儲存在密封聚乙烯瓶中。使用前必須測量其pH，若pH小于11.5須重新配制)。六價鉻標淮貯備液: Cr6+1 000 mg /L(中國環(huán)境標樣所)，用超純水逐級稀釋成 10.0 mg /L的標準使用液備用。

1.2 儀器設(shè)備

Agilent 55AA 火焰原子吸收分光光度計(美國安捷倫科技有限公司)；鉻空心陰極燈；恒溫磁力攪拌器；真空抽濾裝置。

1.3 實驗步驟

1.3.1 繪制校準曲線

準確移取六價鉻標準使用液，配置一系列標準樣品，濃度依次為：0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，2.00，單位mg/L。使用火焰原子吸收法測定吸光度，繪制校準曲線。

1.3.2 樣品前處理

稱取實際土壤樣品(2g)左右，逐步加入50.0 mL消解液、50.0 mL磷酸緩沖液及0.4g無水MgCl2后，放上磁力攪拌器進行加熱消解1h(待磁力攪拌器度升至90℃開始計時)，隨后冷卻至室溫后用真空抽濾裝置抽濾，抽濾液用HNO3調(diào)節(jié)pH至9.0左右后用超純水定容至100mL待測。

1.3.3 儀器測定

火焰原子吸收分光光度計按照儀器參數(shù)(下表)設(shè)置測定條件，測定標準溶液，繪制標準曲線，曲線線性方程為：y=0.068 60x-0.000 49 (r=0.999 9)。實際樣品前處理后的待測消解液按照此條件進行測定。

表 儀器參數(shù)Tab. Parameters of the instrument

2 結(jié)果和討論

2.1 Na、K對六價鉻測定的影響

堿消解法處理土壤和沉積物中六價鉻，消解液Na2CO3/NaOH主要是提供堿性提取環(huán)境，緩沖溶液K2HPO4/ KH2PO4的作用是維持堿性提取環(huán)境。為了考察消解液和緩沖液中Na、K對火焰原子吸收法測定六價鉻的影響，分別以不同體積(10mL，25mL，50mL)的消解液、緩沖液、消解液+緩沖液，配置1.0 mg/L的六價鉻溶液進行測定。

從圖1可知，用堿消解法處理土壤和沉積物中六價鉻，隨著消解液和緩沖溶液的用量越大，對火焰原子吸收法測定六價鉻的影響越顯著。當消解液和緩沖液用量為10mL時，Na、K對六價鉻測定影響不大，可以忽略干擾，但當消解液和緩沖液用量大于10mL時，Na、K存在使得六價鉻的測定值偏低。

圖1 不同體積消解液、緩沖液、消解液+緩沖液配置的1.0mg/L六價鉻標準溶液測定影響Fig.1 Influence of 1.0mg/L hexavalent chromium standard solution with different volume of digestion solution, buffer solution, digestion solution + buffer solution

2.2 pH對六價鉻測定的影響

為了驗證抽濾液的pH對六價鉻測定產(chǎn)生影響，設(shè)計實驗如下：以1.0 mg/L六價鉻溶液代替土壤樣品進行堿消解，保持其它條件不變，抽濾液用硝酸調(diào)節(jié)不同pH(7.0、8.0、9.0、10.0、11.0)后定容分別使用紫外分光光度法和火焰原子吸收分光光度法測定，結(jié)果見圖2 。

結(jié)果表明，不同pH對紫外分光光度法測定六價鉻的影響較大，只有控制pH在10.0左右時，其測定值與理論值誤差在5%以內(nèi)；然而，pH在7.0～11.0范圍內(nèi)對火焰原子吸收分光光度法測定六價鉻影響不明顯，其誤差可以控制在5%以內(nèi)。

圖2 不同pH對六價鉻測定的影響Fig.2 Influence of different pH on determination of hexavalent chromium

2.3 干擾的消除

以對六價鉻測定有影響的Na、K作為干擾元素，進行六價鉻測定干擾消除研究。具體方法為：分別用HCl和HNO3調(diào)節(jié)pH，而后加入不同比例NH4Cl(1%，2%，4%)作為干擾抑制劑，配制六價鉻質(zhì)量濃度為1.0 mg/L，結(jié)果見圖3。

圖3 消除干擾效果比較Fig.3 Comparison of interference elimination effect

由圖3可知，(1)與HCl對比來看，使用HNO3調(diào)節(jié)pH對六價鉻測定的影響較?。?2)NH4Cl可以作為干擾抑制劑來消除Na、K對六價鉻測定的影響；(3)以HNO3來調(diào)節(jié)pH，當NH4Cl質(zhì)量分數(shù)為1%和2%時，干擾基本消除。

3 結(jié) 論

3.1 當使用堿消解-火焰原子吸收分光光度法測定六價鉻時，消解液和緩沖液中的Na、K元素對六價鉻的測定有干擾，可通過加入質(zhì)量分數(shù)1%NH4Cl溶液來消除干擾。

3.2 抽濾液調(diào)節(jié)pH時，使用HNO3，而且pH在7.0～11.0不會對六價鉻的測定產(chǎn)生影響。