不同保存時間原子吸收法測定水樣中鉛比對研究

苑芷茜

(遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，遼寧 沈陽 110161)

1 引言

在廢水監(jiān)測中鉛作為第一類污染物，具有積蓄性，可以在人體中長期累積，影響人的造血系統(tǒng)、神經系統(tǒng)以及腎臟[1]，對生態(tài)環(huán)境的危害極大[2]。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中鉛含量是一項重要的監(jiān)測指標[3]。

原子吸收石墨爐分光光度法是通過電加熱石墨管，待測元素便以基態(tài)原子存在，利用其吸收特征譜線的強度與含量的比例關系來分析定量，因其操作簡便、靈敏度高、設備普及性高等特點更常用于日常的監(jiān)測工作[4～8]。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

石墨爐原子吸收分光光度計：ZEEnit700P； 光源：鉛空心陰極燈； 消解設備：全自動消解儀、微波消解儀； 氬氣：純度99.99%； 樣品瓶：材質為聚乙烯； 試劑級別：優(yōu)級純； 樣品瓶：材質為聚乙烯； 實驗用水：一級去離子水。實驗所用到的各種玻璃器皿、消解管等在使用前均需再以1+3硝酸溶液浸泡24 h以上，再依次用自來水和實驗用水清洗干凈后方可使用。

2.2 實驗條件

2.2.1 樣品采集

依據(jù)標準《地下水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 164-2004)[9]對地下水樣品進行采集。

依據(jù)標準《地表水和污水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 91-2002)[10]、《污水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 91.1-2019)[11]對地表水和生活污水進行樣品采集。

2.2.2 實驗設計

選擇3種不同類型的水質樣品(地下水、地表水、生活污水)，分別標號為樣品1、樣品2和樣品3。使用石墨爐原子吸收分光光度計對樣品采樣當天及保存水樣7 d、14 d、21 d、30 d、40 d鉛的含量進行測定，采用配對t檢驗方法對測定數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)統(tǒng)計學意義上是否有顯著性差異確定樣品有效保存時間

2.2.3 樣品制備

(1)地表水樣品。樣品通過0.45 μm濾膜后，棄去前20 mL濾液，將后續(xù)濾液分裝到6個聚乙烯瓶中，使用硝酸作為固定劑，調節(jié)pH<2，4 ℃以下冷藏保存。地下水和生活污水的具體制備需要進行樣品消解，分為兩種消解方式。

(2)電熱板消解。移取50.0 mL混合均勻的樣品于150 mL聚四氟乙烯燒杯中，加入9 mL硝酸和3 mL鹽酸，置于電加熱設備上，設定加熱溫度120 ℃，蒸至10 mL左右，若溶液渾濁且顏色較深時，補加5 mL硝酸，繼續(xù)消解，待溶液均勻清澈，將溶液蒸發(fā)至近干，取下，待溶液冷卻后轉移至50 mL容量瓶，用水稀釋定容至標線，搖勻，待測。

(3)微波消解。移取50.0 mL混合均勻的樣品于微波消解罐中，加入9 mL硝酸和3 mL鹽酸。置于微波消解儀中。設定升溫條件為：10 min由室溫升至180 ℃，保持溫度15 min。程序運行完畢后取出消解罐置于通風櫥內冷卻，待罐內溫度與室溫平衡后，移出罐內消解液至150 mL聚四氟乙烯燒杯中，置于電加熱裝置上，將溶液蒸發(fā)至近干，取下，待溶液冷卻后，轉移至50 mL容量瓶，用水稀釋定容至標線，搖勻，待測。如果試樣中有不溶顆粒，可靜置或用水系微孔濾膜過濾，取澄清液貯存于聚乙烯瓶中。

3 結果與討論

3.1 不同保存時間的測定結果

對保存時間為0 d至40 d的樣品分別測定，每個樣品平行測定6次，以保證樣品的代表性。不同保存時間的樣品測定結果見表1，將保存時間為7 d至40 d的測定數(shù)據(jù)與采樣時間為0d的測定數(shù)據(jù)進行比較：①地表水樣品：變化幅度在-0.60 μg/L ～0 μg/L之間；②生活污水樣品：變化幅度在-0.13 μg/L～0.21 μg/L之間；③地下水樣品：變化幅度在-0.50 μg/L ～0.10 μg/L之間。3種不同類型樣品中的鉛含量比較穩(wěn)定。

表1 不同保存時間鉛含量的測定結果 μg/L

3.2 不同保存時間鉛含量的變化

從圖1可以看出，在40 d的保存期內3種不同類型的水質樣品，鉛的含量均有下降，但變化趨勢較為平緩。

圖1 不同保存時間鉛含量變化

3.3 配對t檢驗結果

在40 d內的配對t檢驗的記過如表2所示： 地表水樣品配對t檢驗P值為0.13～0.93、地下水樣品的配對t檢驗的P值為0.05～0.86、生活污水的配對t檢驗P值為0.11～0.39。 依據(jù)據(jù)配對t檢驗結果P值均大于等于0.05，在統(tǒng)計學意義上沒有顯著性差異可以判定，在40 d的樣品保存期內，各類型樣品在本實驗條件下的保存可以得到保證。

4 結論

標準《水質 樣品的保存和管理技術規(guī)定》(HJ 493-2009)、《地表水和污水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 91-2002)、《污水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 91.1-2019)中規(guī)定，1 L水樣中加濃硝酸10 mL酸化，鉛的保存時間為14 d。

表2 配對t檢驗結果

因此，建議在生態(tài)監(jiān)測工作中，若石墨爐分光光度法測定水樣中的鉛，對于地表水樣品應在樣品采集后使用0.45 μm濾膜過濾，棄去前濾液，用少量濾液清洗樣品瓶，收集后濾液于聚乙烯材料的樣品瓶中，選擇硝酸作為固定劑調節(jié)pH<2，于4℃下冷藏保存，一個月內測定。對于地下水和生活污水樣品應在采樣現(xiàn)場用樣品對聚乙烯材料的樣品瓶進行清洗，選擇硝酸作為固定劑調節(jié)pH<2，于4 ℃下冷藏保存。由于實際樣品存在基體復雜的情況，樣品的保存時間建議參考標準中規(guī)定的14天內完成，如不能及時分析，根據(jù)本實驗結果證明上述三種類型樣品最長保存期為40 d。