原子吸收法測定垃圾堆肥中重金屬銅、鐵、錳、鉛、鉻的含量

陳永紅，肖 輝，金 茜

（遵義師范學(xué)院化學(xué)系,貴州遵義563002）

原子吸收法測定垃圾堆肥中重金屬銅、鐵、錳、鉛、鉻的含量

陳永紅，肖 輝，金 茜

（遵義師范學(xué)院化學(xué)系,貴州遵義563002）

用火焰原子吸收光譜法對遵義欣環(huán)垃圾公司生產(chǎn)的垃圾堆肥中銅、鐵、錳、鉛、鉻的含量進行了測定，實驗結(jié)果表明，方法的選擇性較好，線性范圍寬，標準曲線相關(guān)系數(shù)為0.9994—0.9997，該垃圾堆肥顯堿性且重金屬的含量普遍偏高。

垃圾堆肥;原子吸收光譜法;重金屬

隨著城市居住人口的增加和生活水平的不斷提高，相應(yīng)的城市生活垃圾數(shù)量逐年增加，因此，處理城市生活垃圾已成為現(xiàn)代城市環(huán)境保護中十分突出的熱點問題[1]。作為垃圾處理產(chǎn)品中的垃圾堆肥，它除含有豐富的N、P、K等營養(yǎng)元素外，還含有Cr、Fe、Cu、Mn、Pb等元素及大量的有機質(zhì)，施用垃圾堆肥后能為植物的生長提供必需的N、P、K等微量元素，同時，由于垃圾堆肥中重金屬的含量比較高，作物在生長過程中對重金屬元素有選擇性吸收，從而導(dǎo)致農(nóng)作物等重金屬含量超標[2]。

本文通過原子吸收法測定了遵義欣環(huán)垃圾公司生產(chǎn)的垃圾堆肥中的金屬元素（Cr、Fe、Cu、Mn、Pb）的含量，為垃圾堆肥的綜合利用和環(huán)境評價提供必要的數(shù)據(jù)。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器及試劑：

主要儀器：火焰原子吸收分光光度計TAS-986型（北京普析）；鉛、鐵、鉻、錳、銅空心陰極燈（北京普析）；聚四氟乙烯坩堝（50ml）；

試劑：1.00mg/mL Mn、Cu、Fe、Cr、Pb 標準溶液，使用時逐級稀釋；硝酸（GR）；鹽酸（GR）；高氯酸（AR）氫氟酸（AR）；檢測用水為二次蒸餾水；垃圾堆肥。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品的采集

本次樣品采集使用梅花形布點法，于2008年3月11—25日從遵義欣環(huán)垃圾公司第三車間分次采集垃圾堆肥樣品，在堆肥的周圍不同距離的不同位置取樣等比例混合組成，用四分法縮分后，保留1kg樣品用于重金屬元素的分析。

1.2.2 樣品的制備

把樣品自然風(fēng)干，通過大孔徑的篩子將大的雜質(zhì)（如玻璃片、瓦片、石子等）篩出，將樣品進一步用研缽研磨，過100目篩，保存于干燥器中，備用。

1.2.3 樣品的消解

試樣的制備：精確稱取0.5g風(fēng)干垃圾堆肥樣，放入聚四氟氯乙烯坩堝內(nèi)，加2-3滴去離子水潤洗樣品。加8mL氫氟酸和10mL硝酸，浸泡過夜。低溫消解，然后提高溫度至坩堝內(nèi)消煮液保持有微小氣泡逸出，待坩堝內(nèi)容物成糊狀時，接著沿坩堝壁轉(zhuǎn)動加入2mL硝酸，繼續(xù)加熱并蒸至糊狀，取下坩堝稍冷，向坩堝內(nèi)加入硝酸溶液2mL，低溫加熱溶解殘留物。將坩堝內(nèi)容物用去離子水洗入25mL容量瓶中，冷卻后定容，搖勻過濾或放置澄清[3]。同時做空白對照。

1.3 實驗測定

取2-3mL待測液倒入聚丙烯的測樣管內(nèi)，用原子吸收光譜儀測定。

1.3.1 實驗條件的選擇

表1 TAS—986原子吸收光譜儀工作條件

將處理好的待測試液直接噴入原子吸收光譜儀測定鉛、鉻、錳、銅、鐵、的含量，其工作條件見表1。

1.3.2 標準曲線的繪制

取適量 100μg/mL Mn、Cu、Fe、Cr、Pb 標準溶液，配制成濃度為 0.50μg/mL、1.00μg/mL、1.50μg/mL、2.00μg/mL、2.50μg/mL 的標準使用液，在選定儀器工作條件下，上機測定其吸光度，繪制標準曲線（見圖1-5）。

1.3.3 樣品的測定

在最佳的工作狀態(tài)下，測定樣品中各個元素的吸光度。

2 數(shù)據(jù)處理及討論

2.1 所測元素的線形回歸方程

表2 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)表

按照上述實驗方法和測定條件，對銅、鐵、錳、鉛、鉻標準系列混合液的吸光度進行測定。

表3 鉛、鉻、錳、銅、鐵測定結(jié)果表

2.2 堆肥中金屬元素鉛、鉻、錳、銅、鐵的測定結(jié)果

2.3 注意事項

實驗時應(yīng)注意以下幾個方面：（1）標準溶液現(xiàn)用現(xiàn)配；（2）消解所用的消化液應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用；（3）消解酸時，電熱板溫度應(yīng)控制在120℃左右[4]，防止燒干，否則會使測定值偏低。（4）為防止污染，所用的玻璃器均用0.5%硝酸浸泡過夜，洗凈后用去離子水沖洗；（5）原子吸收法在測定前必需預(yù)熱穩(wěn)定后才能上機測定。

3 結(jié)論

（1）采用火焰原子吸收法對垃圾堆肥中的金屬含量進行測定，方便快捷，線性范圍寬，標準曲線相關(guān)系數(shù)達0.9954-0.9997[5]。

（2）在待測樣品的檢測過程中，設(shè)置空白樣品，減小了檢測過程中的誤差，提高檢測結(jié)果的準確性。

（3）在火焰干擾上，雖然 Pb217.00nm比283.30nm靈敏，但在乙炔—空氣火焰中，由于Pb217.00nm處的吸收受火焰干擾，常采用Pb283.30nm測定[6]。

（4）測定結(jié)果表明:遵義市欣環(huán)垃圾處理公司生產(chǎn)的垃圾堆肥中金屬鉻的平均含量為1215.13(mg/kg)與土壤環(huán)境標準值相比超過了國家三級標準，鉛的平均含量為145.49（mg/kg）與土壤環(huán)境標準值相比超過了國家一級標準，銅的平均含量為295.00（mg/kg）與土壤環(huán)境標準值相比超過了國家二級標準[7]。綜合各元素的含量來看該垃圾堆肥中金屬的含量普遍偏高，不適宜在農(nóng)業(yè)、水果、蔬菜生產(chǎn)中使用，但可在種植地毯式草皮、造林等方面使用；同時，生活垃圾的有效處理，可以改變城市的衛(wèi)生面貌，為市民創(chuàng)造更加清潔、優(yōu)美的生活，工作的環(huán)境，也為新的勞動力就業(yè)提供機會，對城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展有重要意義。

[1]曹作中.我國生活垃圾處理發(fā)展方向探究[J].環(huán)境保護,2001,（7）:13-18.

[2]吳鴻鈞.城市生活垃圾處理技術(shù)及應(yīng)用前景[J].環(huán)境保護，2002，（5）：53-59.

[3]潘杰.垃圾堆放對土壤和重金屬含量的影響[J].農(nóng)業(yè)，1999，（11）：41-43.

[4]李廣慧.粉煤灰改良栗鈣土植物研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2001，36-41.

[5]陳大睿.淺析滋化肥對農(nóng)作物的增產(chǎn)機理[J].電力環(huán)境保護,1996(1):25-28.

[6]李芳，潘富友，賈文平.火焰原子吸收光譜法連續(xù)測定粉煤礦灰中鐵、鈣、鎂[J]，冶金分析，2004，（12）：60-62.

[7]馮輝.火焰原子吸收測定粉煤灰中銅、鉻、鉛、鎘[J].水力電力勞動保護，1994，（12）：21-27.

（責(zé)任編輯：朱 彬）

Determination of Heavy Metal in Refuse Compost by Flame Atomic Absorption Spectroscopy

CHEN Yong-hong;XIAO Hui;JIN Qian
(Department of chemistry,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)

Flame tomic absorption spectroscopy was made to determine the content of copper,iron,manganese,lead,and chromium in refuse compost in Xinhuan garbage of Zunyi.The findings are as follows:it has a good selectivity and a wide linear scope,with the correlation coefficient of the standard curve ranging from 0.9994 to 0.9997;and the fine compost assumes alkaline;besides,its content of heavy metal is a little high.

refuse compost;flame atomic absorption spectrometry;heavy metal

O657.31

A

1009-3583（2010）-06-0102－03

2010-09-16

陳永紅，女，貴州遵義人，遵義師范學(xué)院化學(xué)系副教授。