原子熒光法測(cè)定河道污泥中的砷

李會(huì),李叢妮，邵燕子，宋澤宇，蘇華

(陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710054)

人們賴以生存的優(yōu)美環(huán)境得益于大自然的鬼斧神工，更離不開(kāi)人們對(duì)它更加珍惜和保護(hù)。中國(guó)是個(gè)人口大國(guó)，山川秀美，可是近年來(lái)由于化工技術(shù)的發(fā)展，一些不良企業(yè)為了追求利潤(rùn)，將污水偷偷排入河流的事件屢見(jiàn)不鮮，造成河流水系嚴(yán)重污染，河道污泥里重金屬含量更是嚴(yán)重超出環(huán)境指標(biāo)要求[1]。目前，針對(duì)重金屬中砷的檢測(cè)方法比較成熟的有砷斑法[2]、ICP-AES原子發(fā)射光譜法[3-5]以及氫化物發(fā)生-原子熒光法[6-8]。砷斑法僅能檢測(cè)出一定的數(shù)值范圍，不能提供具體的檢測(cè)數(shù)值；原子發(fā)射光譜法具有分析精度高、樣品檢測(cè)范圍廣、可以實(shí)現(xiàn)多種元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，但是分析檢測(cè)成本較高。本文應(yīng)用氫化物發(fā)生-原子熒光法測(cè)定河道污泥中的砷，操作方法簡(jiǎn)單、便捷，檢測(cè)成本低，易于操作，對(duì)于掌控河道重金屬是否超標(biāo)，對(duì)于進(jìn)行河道治理，保護(hù)環(huán)境有著極其重要的意義[9]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

高氯酸、鹽酸、硝酸均為優(yōu)級(jí)純；氫氧化鉀、硼氫化鉀、硫脲、抗壞血酸均為分析純；氬氣，純度99.99%以上；砷元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 mg/L)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供；污泥，取自某河道中。

AF-640A原子熒光光譜儀；XP504電子天平(稱量精度0.000 1 g)；明澈-D 24UV超純水機(jī)；電熱板。

1.2 溶液的配制

1.2.1 鹽酸溶液的配制 2+98(體積比)。使用優(yōu)級(jí)純鹽酸配制。

1.2.2 硫脲-抗壞血酸溶液(50 g/L)的配制 分別稱取5 g抗壞血酸和5 g硫脲，用溫水溶解,并稀釋至100 mL。

1.2.3 硼氫化鉀溶液(10 g/L)的配制 稱取2 g氫氧化鉀，置于預(yù)先加入大約100 mL水的300 mL燒杯中，待完全溶解后,繼續(xù)向其中加入10 g硼氫化鉀，用水稀釋至1 000 mL，搖勻，避光保存?，F(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.4 砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 μg/mL)配制 用移液管準(zhǔn)確吸取砷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 mg/L ) 10.00 mL于100 mL 容量瓶中，定容，搖勻。用時(shí)現(xiàn)配。

1.3 儀器工作條件[9]

總電流70 mA；載流2%HCl；負(fù)高壓270 V；分析信號(hào)峰面積；原子化器溫度300 ℃；讀數(shù)時(shí)間25 s；載氣Ar2600 mL/min；延時(shí)時(shí)間3 s；輔助氣Ar1200 mL/min；KBH41%～1.5%。

1.4 砷標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的建立

依次吸取濃度為0,2,4,8,20 μg/mL 5個(gè)砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入20 mL硫脲-抗壞血酸溶液和5 mL(1+1)鹽酸，用水稀釋至刻度，搖勻，放置30 min后測(cè)定。每個(gè)點(diǎn)平行測(cè)定4次。以濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線見(jiàn)圖1。

1.5 污泥中砷的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取樣品0.1 g(準(zhǔn)確至0.000 1 g)，置于100 mL燒杯中，加入2 mL高氯酸和5 mL硝酸[6],蓋上表面皿，搖勻，于加熱板上緩緩加熱，待趕盡高氯酸后從電熱板上移開(kāi)，稍冷后，加入2 mL鹽酸和20 mL硫脲-抗壞血酸混合液，定容至100 mL 容量瓶中，放置30 min以上。依次測(cè)定空白溶液和樣品待測(cè)液。

2 結(jié)果與討論

2.1 硼氫化鉀濃度的考察

硼氫化鉀濃度對(duì)砷熒光信號(hào)強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可知，在硼氫化鉀濃度低于5 g/L時(shí)[7]，砷產(chǎn)生的熒光信號(hào)極其微弱，在硼氫化鉀濃度為10 g/L 時(shí)，熒光強(qiáng)度較高，隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強(qiáng)度急劇增加后趨于平緩。故選擇硼氫化鉀的濃度為10 g/L。

2.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)[10]

取均勻的試樣6份，稱量精確至0.000 1 g，進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 Repetitive experimental results

由表1可知，SD=0.006 2,RSD=1.626%，表明本方法具有良好的重復(fù)性。

2.3 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

在儀器最佳工作條件下，取實(shí)驗(yàn)樣品5份，加入不同量的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Label recovery experiment results

由表2可知，回收率在96%～102%，表明本方法準(zhǔn)確度較高。

3 結(jié)論

用AF-640A原子熒光光譜儀在設(shè)定儀器最佳測(cè)定條件下，采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法，測(cè)定某河道污泥中的砷，含量為0.383 mg/kg，加標(biāo)回收率為96%～102%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.63%，檢測(cè)方法易于操作，簡(jiǎn)單、便捷，檢測(cè)結(jié)果精度高，準(zhǔn)確性好，結(jié)果令人非常滿意。