生活垃圾焚燒飛灰中鉛的測定實驗室比對數據探討

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)

一、實驗室比對目的

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。

二、參加比對實驗室

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；

三、樣品來源

生活垃圾焚燒飛灰存放處(處理后)

四、樣品制樣過程

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。

五、飛灰樣品前處理過程

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。

六、實驗室1檢測過程

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。

七、四家實驗室檢測方法及檢測結果見下表

四家實驗室檢測方法及檢測結果

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八、數據分析及結論

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。

九、原子吸收光譜法與等離子發(fā)射光譜法優(yōu)缺點比較

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。

十、結論

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]