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固体废物的不同前处理分析测试对比

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2024年5月17日发(作者:羊舌巍然)

2020

3

环境研究与监测

33

分析技术(23~26)

固体废物的不同前处理分析测试对比

杨萍,李惠

(四川省工业环境监测研究院,四川成都

610045

摘要:

针对固体废物的分布不均匀性、组分复杂、形态多变等特性,以及我国的固体废物环境

管理和监测框架体系,文章使用硫酸硝酸法、醋酸缓冲溶液法、水平振荡法对固体废物进行浸出前

处理,同时使用微波消解、王水浴进行全量消解。使用双道原子荧光分光光度计测试浸出液和全量

消解液中汞和砷元素,对比分析不同的处理方法得出不同的结果。

关键词:

固体废物;前处理;浸出液;消解液;原子荧光

中图分类号:文献标识号:文章编号:

(甘)

LK000067

2020

01-23-26-04X830A

YangPing,LiHui

SichuanInstituteofIndustrialEnvironmentalMonitoring,Chengdu610045,China

ComparisonofDifferentPretreatmentAnalysisTestsforSolidWaste

Abstract:Inviewoftheunevendistributionofsolidwaste,suchascomplicatedcomposition,mor鄄

phologyandchangefulfeature,andtheframeworkofsolidwasteenvironmentalmanagementandmoni鄄

toringsysteminourcountry,thearticleuselevelofsulfuricacidnitricacid,aceticacidbuffersolution,

oscillationmethodtoleachingpretreatmentofsolidwaste,atthesametimeusingmicrowavedigestion,

yandarsenicinleachsolutionandtotalsolution

weremeasuredbydoublechannelatomicfluorescencespectrophotometer.

Keywords:solidwaste;pretreatment;leachliquor;digestionliquid;atomicfluorescence

“以建设美丽中国为目标,以正确处理人与自

然为核心,以解决生态环境领域突出问题为导向,

保障国家生态安全,改善环境质量,大力发展生

态文明建设”是我们生态文明发展的方针,然而固

体废物却是我国绿色发展之路的绊脚石,所以有

效处理固体废物是我们研究的焦点。固体废物俗

称垃圾,也就是在生产生活过程中出现了一些丧

失原有利用价值的或者虽未丧失利用价值但被抛

弃物质

[1

2]

。固体废物的来源十分广泛,根据不同的

性质分类极其广泛,同时危害性也极大

[3]

解决世界各国固体废物问题的常用有效方法

是固体废物的资源化,转化为产品应该是固体废

物最好的归宿

[4]

。对固体废物的进行分析监测,是

实现资源化的重要工作。我国已经形成了比较完

整的固体废物环境管理和监测框架体系,采样和

制样规范标准化,分析方法多样高效性。由于固体

废物的分布不均匀性,组分复杂,形态多变,其不

同的固废前处理方法对固体废物同一指标的分析

结果不同,所以对固体废物的资源化处理的方式

助理工程师,从事环境分

收稿日期:

2020-01-03

作者简介:

杨萍(

1990-

),女,硕士研究生,

析监测工作。

也不同

[5]

固体废物往往含有大量的金属元素和其他有

24

环境研究与监测

33

用物质,根据半固体废物的特殊性,再结合标准

HJ702-2014

可以对半固体废物的浸出液进行分

析,也可以对半固体进行全量消解液分析

[6]

。关于

固体废物的浸出方法标准有硫酸硝酸法

[7]

、醋酸缓

冲溶液法

[8]

、水平振荡法

[9]

,不同的浸出方法对应着

对不同粒径、浸提剂、液固比、振荡方式、浸提时

间,而全量消解可以采取微波消解、王水浴消解、

电热板消解等方法。使用原子荧光分光光度计分

别不同方法处理的前处理液中的金属元素进行测

定,对比分析不同的处理方法对结果的影响。

1实验方法

1.1

实验原理

1.2

实验仪器

AFS-933

原子荧光光度计、

AS-90

自动进样器

(

北京吉天仪器有限公司

)

MARS6

微波消解

(

美国

CEM

公司

)

HH-8

数显恒温水浴锅(常州国华电器

有限公司)、汞空心阴极灯、砷空心阴极灯、氩气

(

>99.99%)

1.3

实验试剂

1

)汞标准储备液

(100.0mg/mL)

,砷标准储备

(100.0mg/mL)

:由环境保护部标准样品研究所提供。

2

)砷标准曲线配制:配置汞的标准使用液溶

度为

1.00μg/L

,砷的标准使用液溶度为

10.00μg/L

3

)硫脲和抗坏血酸混合溶液

(5%)

:分别称取

硫脲和抗坏血酸

5.00g

于烧杯中,再加入

100mL

馏水,溶解后搅匀,临用现配。

4

)硼氢化钾

(1%)+

氢氧化钾

(0.5%)

溶液:称

2.00g

氢氧化钾放入烧杯中,用少量水溶解,再

称取

4.00g

硼氢化钾于氢氧化钾溶液中,溶解后用

水稀释至

400mL

,临用现配。

5

)硝酸

(HNO

3

)

ρ=1.42g/mL

,优级纯。

6

)盐酸

(HCl)

ρ=1.19g/mL

,优级纯。

7

)固体样品:采自某污水处理厂的半固体废物。

2实验过程

2.1

固体废物含水率的测定

称取

50~100g

样品置于具盖容器中,于

105℃

下烘干,恒重至两次称量值的误差小于

±1%

,计算

样品含水率。进行含水率测定后的样品,不得用于

浸出毒性试验。

按照

GB17378.5

计算含水率的计算公式:

其中:

-

含水率,

%

m

1

-

器皿的质量,

g

m

2

-

器皿和湿样的质量,

g

m

3

-

器皿和风干样品的

质量,

g

2.2

固体废物

pH

的测定

为了确定醋酸缓冲溶液法使用浸提剂的类

型,需要先测试样品的

pH

值,根据标准

HJ/T300-

2007

可知,取

5.0g

样品至

500mL

烧杯或锥形瓶

中,加入

96.5mL

试剂水,盖上表面皿,用磁力搅拌

器猛烈搅拌

5min

,测定

pH

,如果

pH<5.0

,用浸提剂

1#

;如果

pH>5.0

,加

3.5mL

盐酸,盖上表面皿,加热

50℃

,并在此温度下保持

10min

。将溶液冷却至

室温,测定

pH

,如果

pH<5.0

,用浸提剂

1#

;如果

pH>5.0

,用浸提剂

2#

。其中浸提剂

1#

:加

5.7mL

醋酸至

500mL

试剂水中,加

64.3mL1mol/L

氢氧

化钠,稀释至

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

4.93±

0.05

。浸提剂

2#

:用试剂水稀释

17.25mL

的冰醋酸

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

2.64±0.05

按照以上步骤测样品的

pH

,首次测得

pH=

6.89

,加入盐酸调节

pH

后,再次测得

pH=2.62

。根

pH

值,浸提剂使用

1#

2.3

半固体废物的不同的前处理过程

1

)浸液分析

水平震荡法,根据标准

HJ557-2010

固体废

物浸出毒性浸出方法进行以下期前处理。称取干

基重量为

100g

的试样,置于

2L

提取瓶中,根据样

品的含水率,按液固比为

10∶1

L/kg

)计算出所需浸

提剂的体积,加入浸提剂二级蒸馏水,盖紧瓶盖后

垂直固定在水平振荡装置上,调节振荡频率为

110±10

/min

、振幅为

40mm

,在室温下振荡

8h

取下提取瓶,静置

16h

。在振荡过程中有气体产生

时,应定时在通风橱中打开提取瓶,释放过度的压

力。在压力过滤器上装好滤膜,过滤并收集浸出

液,按照各待测物分析方法的要求进行保存。用于

1

杨萍等:固体废物的不同前处理分析测试对比

25

金属分析的浸出液应按分析方法的要求进行消解。

硝酸硫酸法,根据标准

HJ/T299-2007

固体废

物浸出毒性浸出方法进行以下步骤。将质量比为

2∶1

的浓硫酸和浓硝酸混合液加入到试剂水(

1L

2

滴混合液)中,使

pH

3.20±0.05

。该浸提剂

用于测定样品中重金属和半挥发性有机物的浸出

毒性。称取

150~200g

样品,置于

2L

提取瓶中,根

据样品的含水率,按液固比为

10∶1

L/kg

)计算出所

需浸提剂的体积,加入以上

pH

3.20±0.05

的浸

提剂,盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上,调节

转速为

30±2r/min

,于

23±2°C

下振荡

18±2h

。在振

荡过程中有气体产生时,应定时在通风橱中打开

提取瓶,释放过度的压力。在压力过滤器上装好滤

膜,用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜,弃掉淋洗液,过

滤并收集浸出液,于

4℃

下保存。除非消解会造成

待测金属的损失,用于金属分析的浸出液应按分

析方法的要求进行消解。

醋酸法,根据标准

HJ/T300-2007

固体废物

浸出毒性浸出方法进行以下步骤。加

5.7ml

冰醋酸

500ml

试剂水中,加

64.3ml1mol/L

氢氧化钠,稀

释至

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

4.93±0.05

。称取

75-100g

样品,置于

2L

提取瓶中,根据样品的含

水率,按液固比为

20?1

L/kg

)计算出所需浸提剂的

体积,加入浸提剂,盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡

装置上,调节转速为

30±2r/min

,于

23±2℃

下振荡

18±2h

。在振荡过程中有气体产生时,应定时在通

风橱中打开提取瓶,释放过度的压力。在压力过滤

器上装好滤膜,用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜,弃掉

淋洗液,过滤并收集浸出液,于

4℃

下保存。除非消

解会造成待测金属的损失,用于金属分析的浸出

液应按分析方法的要求进行消解

2

)全量消解

粘稠状的污泥样品准确称量

10.00g(m1

,精确

0.01g)

,自然风干,再次称重

(m2

,精确至

0.01g)

风干后称取

m2

的质量为

4.68g

,研磨,全部过

100

目筛备用。

微波消解:称取

0.2000g(

精确到

0.0001g)

已研

磨的样品,加入

6mL

盐酸、

2mL

硝酸,拧紧盖子,放

入微波消解仪进行消解

(

消解条件见表

1)

。微波消

解程序结束后,旋开盖子,置于通风橱内的控温电

热消解器上,

180℃

驱酸,至溶液体积小

1mL

;将溶

液转移入

50mL

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血

酸,用

5%HCl

溶液定容,即得到待测汞溶液。移取

10.00mL

汞的待测溶液于

50ml

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血酸,用

5%HCl

溶液定容,置于

50℃

水浴锅中恒温

表1

30min

微波消解的条件

,即得到待测砷溶液。

步骤功率

/w

升温时间

/min

温度温度保持时间

/min

21000101505

31

王水浴消解:称取

0.2000g(

精确到

0.0001g)

研磨的样品于

50ml

具塞比色管中,加入

10mL

水(

1:1

),加塞后摇匀,于沸水浴中消解

2h

,取出冷

却,用

5%HCl

溶液定容,即得到待测汞溶液。移取

10.00mL

汞的待测溶液于

50ml

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血酸,用

5%HCl

溶液定容,置于

50℃

水浴锅中恒温

30min

,即得到待测砷溶液。

2.4

标准溶液的配置

本实验中采用仪器自动稀释配置不系列的浓

度,设置汞含量为

0.100

0.200

0.400

0.800

1.000μg/L

的标准系列;设置砷含量为

1.00

2.00

4.00

8.00

10.00μg/L

的标准系列,测定不同五个浓

度对应的荧光强度值。

2.5

仪器条件

使用

AFS-933

原子荧光光度仪测定砷,其测

试条件见表

2

表2仪器测试条件

参数参考值

(Hg)

参考值

(As)

灯电流(

mA

3530

负高压(

V

280280

原子化器高度

(mm)88

载气流量(

ml/min

400400

屏气流量(

ml/min

800800

读数时间(

s

55

延迟时间(

s

0.50.5

积分方式峰面积峰面积

2.6

分析测定

开机,开载气,点火

(

原子化器炉丝

)

,设置仪器

运行的最佳参数,建立新文件数据,仪器预热。在

样品自动进样器中分别装入标准溶液和待测溶

液,仪器需预热

1h

。预热完成后分别测定标准曲线

26

环境研究与监测

33

和样品的荧光值,测定后计算和分析数据结果。

3结果与分析

3.1

标准曲线

载流使用

5.0%

的盐酸溶液,还原剂使用硼氢

化钾溶液

(1%

硼氢化钾

+0.5%

氢氧化钾

)

。利用仪

器自动稀释功能,汞标准溶液(

1.00μg/L

),砷标准

溶液(

10.00μg/L

)在测试条件下,测定设置的五个

不同浓度对应的荧光强度值。纵坐标是荧光值,横

坐标是浓度,绘制砷校准曲线方程,其具体数据见

下表

3

4

。由数据表可知,汞和砷的校准曲线具有

较高的线性相关性

,可以使用该曲线测定样品

3汞标准曲线

浓度系列

0012345

ρ

μg/L

--0.1000.2000.4000.8001.000

仪器相应

A

681.3681.3-----

A-A0--88.4171.0341.9714.9883.6

回归方程

a:-3.859b:889.1r:0.9999

表4砷标准曲线

浓度系列

0012345

ρ

μg/L

--0.1000.2000.4000.8001.000

仪器相应

A

49.149.1-----

A-A0--192.8368.9722.3430.01770.6

回归方程

a:11.350b:176.6r:0.9999

3.3

数据结果

表5不同前处理方法的数据对比

硫酸硝酸法醋酸法水平震荡法微波消解王水浴消解

单位(

mg/L

)单位(

mg/kg

Hg0.000020.000060.000020.9130.577

As0.00050.00060.000516.411.3

对同一个固体废物样品进行

5

种不同的前处

理方式,使用原子荧光分光光度计进行测试。从测

试数据可知,采用水平振荡法和硫酸硝酸法前处

理固体废物时,所测得金属汞和砷的结果比较接

近,而醋酸法测得的结果要偏高一些,应该是醋酸

浸提剂对分析结果的影响比较大。当采用微波消

解和王水浴消解前处理固体废物时,微波测得的

金属汞和砷结果值更大,应该是微波消解经过赶

酸处理,使其金属消解更充分。所以可根据不同的

评价标准值,选择合适的前处理方法,再对具体的

评价指标进行分析测试。

4注意事项

1

)实验所用的玻璃器皿确保干净,避免对实

验结果的影响。

2

)在实验过程中应注意用电用水安全,做好

防护措施。

3

)实验结束后,根据实验分析结果妥善处理

固体废物以及实验废液。

5结束语

本文采用硫酸硝酸法、醋酸缓冲溶液法、水平

振荡法对固体废物进行浸出前处理,同时使用微

波消解和王水浴进行全量消解,再使用双道原子

荧光分光光度计测试

5

种方法中汞和砷元素,经

过数据分析可为固体废物的分析处理提一定的参

考方法

参考文献:

[1]

彭冉

,

景国瑞

.

固体废物的常见种类及处理技术

[J].

中国资

源综合利用

,2017(5).

[2]

熊义根

.

固体废物及其危害与处置方式探讨

[J].

工程技术

(

文摘版

):00279-00280.

[3]

李永仙

.

固体废物综合处理技术的现状及对策

[J].

资源节

约与环保

,2018(8):59-59.

[4]

李金惠,余嘉栋,缪友萍

.

我国固体废物处理处置演变情况

分析

[J].

环境保护,

2019

17

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0253-9705.

[5]

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环境固体废物的监测技术及其应用

.

中国无机

分析化学

,2019(9):19-24.

[6]HJ702-2014.

固体废物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解

/

子荧光法[

S

.

[7]HJ/T299-2007.

固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法

S

.

[8]HJ/T300-2007.

固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶

液法[

S

.

[9]HJ557-2010.

固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法

S

.

2024年5月17日发(作者:羊舌巍然)

2020

3

环境研究与监测

33

分析技术(23~26)

固体废物的不同前处理分析测试对比

杨萍,李惠

(四川省工业环境监测研究院,四川成都

610045

摘要:

针对固体废物的分布不均匀性、组分复杂、形态多变等特性,以及我国的固体废物环境

管理和监测框架体系,文章使用硫酸硝酸法、醋酸缓冲溶液法、水平振荡法对固体废物进行浸出前

处理,同时使用微波消解、王水浴进行全量消解。使用双道原子荧光分光光度计测试浸出液和全量

消解液中汞和砷元素,对比分析不同的处理方法得出不同的结果。

关键词:

固体废物;前处理;浸出液;消解液;原子荧光

中图分类号:文献标识号:文章编号:

(甘)

LK000067

2020

01-23-26-04X830A

YangPing,LiHui

SichuanInstituteofIndustrialEnvironmentalMonitoring,Chengdu610045,China

ComparisonofDifferentPretreatmentAnalysisTestsforSolidWaste

Abstract:Inviewoftheunevendistributionofsolidwaste,suchascomplicatedcomposition,mor鄄

phologyandchangefulfeature,andtheframeworkofsolidwasteenvironmentalmanagementandmoni鄄

toringsysteminourcountry,thearticleuselevelofsulfuricacidnitricacid,aceticacidbuffersolution,

oscillationmethodtoleachingpretreatmentofsolidwaste,atthesametimeusingmicrowavedigestion,

yandarsenicinleachsolutionandtotalsolution

weremeasuredbydoublechannelatomicfluorescencespectrophotometer.

Keywords:solidwaste;pretreatment;leachliquor;digestionliquid;atomicfluorescence

“以建设美丽中国为目标,以正确处理人与自

然为核心,以解决生态环境领域突出问题为导向,

保障国家生态安全,改善环境质量,大力发展生

态文明建设”是我们生态文明发展的方针,然而固

体废物却是我国绿色发展之路的绊脚石,所以有

效处理固体废物是我们研究的焦点。固体废物俗

称垃圾,也就是在生产生活过程中出现了一些丧

失原有利用价值的或者虽未丧失利用价值但被抛

弃物质

[1

2]

。固体废物的来源十分广泛,根据不同的

性质分类极其广泛,同时危害性也极大

[3]

解决世界各国固体废物问题的常用有效方法

是固体废物的资源化,转化为产品应该是固体废

物最好的归宿

[4]

。对固体废物的进行分析监测,是

实现资源化的重要工作。我国已经形成了比较完

整的固体废物环境管理和监测框架体系,采样和

制样规范标准化,分析方法多样高效性。由于固体

废物的分布不均匀性,组分复杂,形态多变,其不

同的固废前处理方法对固体废物同一指标的分析

结果不同,所以对固体废物的资源化处理的方式

助理工程师,从事环境分

收稿日期:

2020-01-03

作者简介:

杨萍(

1990-

),女,硕士研究生,

析监测工作。

也不同

[5]

固体废物往往含有大量的金属元素和其他有

24

环境研究与监测

33

用物质,根据半固体废物的特殊性,再结合标准

HJ702-2014

可以对半固体废物的浸出液进行分

析,也可以对半固体进行全量消解液分析

[6]

。关于

固体废物的浸出方法标准有硫酸硝酸法

[7]

、醋酸缓

冲溶液法

[8]

、水平振荡法

[9]

,不同的浸出方法对应着

对不同粒径、浸提剂、液固比、振荡方式、浸提时

间,而全量消解可以采取微波消解、王水浴消解、

电热板消解等方法。使用原子荧光分光光度计分

别不同方法处理的前处理液中的金属元素进行测

定,对比分析不同的处理方法对结果的影响。

1实验方法

1.1

实验原理

1.2

实验仪器

AFS-933

原子荧光光度计、

AS-90

自动进样器

(

北京吉天仪器有限公司

)

MARS6

微波消解

(

美国

CEM

公司

)

HH-8

数显恒温水浴锅(常州国华电器

有限公司)、汞空心阴极灯、砷空心阴极灯、氩气

(

>99.99%)

1.3

实验试剂

1

)汞标准储备液

(100.0mg/mL)

,砷标准储备

(100.0mg/mL)

:由环境保护部标准样品研究所提供。

2

)砷标准曲线配制:配置汞的标准使用液溶

度为

1.00μg/L

,砷的标准使用液溶度为

10.00μg/L

3

)硫脲和抗坏血酸混合溶液

(5%)

:分别称取

硫脲和抗坏血酸

5.00g

于烧杯中,再加入

100mL

馏水,溶解后搅匀,临用现配。

4

)硼氢化钾

(1%)+

氢氧化钾

(0.5%)

溶液:称

2.00g

氢氧化钾放入烧杯中,用少量水溶解,再

称取

4.00g

硼氢化钾于氢氧化钾溶液中,溶解后用

水稀释至

400mL

,临用现配。

5

)硝酸

(HNO

3

)

ρ=1.42g/mL

,优级纯。

6

)盐酸

(HCl)

ρ=1.19g/mL

,优级纯。

7

)固体样品:采自某污水处理厂的半固体废物。

2实验过程

2.1

固体废物含水率的测定

称取

50~100g

样品置于具盖容器中,于

105℃

下烘干,恒重至两次称量值的误差小于

±1%

,计算

样品含水率。进行含水率测定后的样品,不得用于

浸出毒性试验。

按照

GB17378.5

计算含水率的计算公式:

其中:

-

含水率,

%

m

1

-

器皿的质量,

g

m

2

-

器皿和湿样的质量,

g

m

3

-

器皿和风干样品的

质量,

g

2.2

固体废物

pH

的测定

为了确定醋酸缓冲溶液法使用浸提剂的类

型,需要先测试样品的

pH

值,根据标准

HJ/T300-

2007

可知,取

5.0g

样品至

500mL

烧杯或锥形瓶

中,加入

96.5mL

试剂水,盖上表面皿,用磁力搅拌

器猛烈搅拌

5min

,测定

pH

,如果

pH<5.0

,用浸提剂

1#

;如果

pH>5.0

,加

3.5mL

盐酸,盖上表面皿,加热

50℃

,并在此温度下保持

10min

。将溶液冷却至

室温,测定

pH

,如果

pH<5.0

,用浸提剂

1#

;如果

pH>5.0

,用浸提剂

2#

。其中浸提剂

1#

:加

5.7mL

醋酸至

500mL

试剂水中,加

64.3mL1mol/L

氢氧

化钠,稀释至

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

4.93±

0.05

。浸提剂

2#

:用试剂水稀释

17.25mL

的冰醋酸

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

2.64±0.05

按照以上步骤测样品的

pH

,首次测得

pH=

6.89

,加入盐酸调节

pH

后,再次测得

pH=2.62

。根

pH

值,浸提剂使用

1#

2.3

半固体废物的不同的前处理过程

1

)浸液分析

水平震荡法,根据标准

HJ557-2010

固体废

物浸出毒性浸出方法进行以下期前处理。称取干

基重量为

100g

的试样,置于

2L

提取瓶中,根据样

品的含水率,按液固比为

10∶1

L/kg

)计算出所需浸

提剂的体积,加入浸提剂二级蒸馏水,盖紧瓶盖后

垂直固定在水平振荡装置上,调节振荡频率为

110±10

/min

、振幅为

40mm

,在室温下振荡

8h

取下提取瓶,静置

16h

。在振荡过程中有气体产生

时,应定时在通风橱中打开提取瓶,释放过度的压

力。在压力过滤器上装好滤膜,过滤并收集浸出

液,按照各待测物分析方法的要求进行保存。用于

1

杨萍等:固体废物的不同前处理分析测试对比

25

金属分析的浸出液应按分析方法的要求进行消解。

硝酸硫酸法,根据标准

HJ/T299-2007

固体废

物浸出毒性浸出方法进行以下步骤。将质量比为

2∶1

的浓硫酸和浓硝酸混合液加入到试剂水(

1L

2

滴混合液)中,使

pH

3.20±0.05

。该浸提剂

用于测定样品中重金属和半挥发性有机物的浸出

毒性。称取

150~200g

样品,置于

2L

提取瓶中,根

据样品的含水率,按液固比为

10∶1

L/kg

)计算出所

需浸提剂的体积,加入以上

pH

3.20±0.05

的浸

提剂,盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡装置上,调节

转速为

30±2r/min

,于

23±2°C

下振荡

18±2h

。在振

荡过程中有气体产生时,应定时在通风橱中打开

提取瓶,释放过度的压力。在压力过滤器上装好滤

膜,用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜,弃掉淋洗液,过

滤并收集浸出液,于

4℃

下保存。除非消解会造成

待测金属的损失,用于金属分析的浸出液应按分

析方法的要求进行消解。

醋酸法,根据标准

HJ/T300-2007

固体废物

浸出毒性浸出方法进行以下步骤。加

5.7ml

冰醋酸

500ml

试剂水中,加

64.3ml1mol/L

氢氧化钠,稀

释至

1L

。配制后溶液的

pH

值应为

4.93±0.05

。称取

75-100g

样品,置于

2L

提取瓶中,根据样品的含

水率,按液固比为

20?1

L/kg

)计算出所需浸提剂的

体积,加入浸提剂,盖紧瓶盖后固定在翻转式振荡

装置上,调节转速为

30±2r/min

,于

23±2℃

下振荡

18±2h

。在振荡过程中有气体产生时,应定时在通

风橱中打开提取瓶,释放过度的压力。在压力过滤

器上装好滤膜,用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜,弃掉

淋洗液,过滤并收集浸出液,于

4℃

下保存。除非消

解会造成待测金属的损失,用于金属分析的浸出

液应按分析方法的要求进行消解

2

)全量消解

粘稠状的污泥样品准确称量

10.00g(m1

,精确

0.01g)

,自然风干,再次称重

(m2

,精确至

0.01g)

风干后称取

m2

的质量为

4.68g

,研磨,全部过

100

目筛备用。

微波消解:称取

0.2000g(

精确到

0.0001g)

已研

磨的样品,加入

6mL

盐酸、

2mL

硝酸,拧紧盖子,放

入微波消解仪进行消解

(

消解条件见表

1)

。微波消

解程序结束后,旋开盖子,置于通风橱内的控温电

热消解器上,

180℃

驱酸,至溶液体积小

1mL

;将溶

液转移入

50mL

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血

酸,用

5%HCl

溶液定容,即得到待测汞溶液。移取

10.00mL

汞的待测溶液于

50ml

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血酸,用

5%HCl

溶液定容,置于

50℃

水浴锅中恒温

表1

30min

微波消解的条件

,即得到待测砷溶液。

步骤功率

/w

升温时间

/min

温度温度保持时间

/min

21000101505

31

王水浴消解:称取

0.2000g(

精确到

0.0001g)

研磨的样品于

50ml

具塞比色管中,加入

10mL

水(

1:1

),加塞后摇匀,于沸水浴中消解

2h

,取出冷

却,用

5%HCl

溶液定容,即得到待测汞溶液。移取

10.00mL

汞的待测溶液于

50ml

容量瓶中,加入

5mL

硫脲

抗坏血酸,用

5%HCl

溶液定容,置于

50℃

水浴锅中恒温

30min

,即得到待测砷溶液。

2.4

标准溶液的配置

本实验中采用仪器自动稀释配置不系列的浓

度,设置汞含量为

0.100

0.200

0.400

0.800

1.000μg/L

的标准系列;设置砷含量为

1.00

2.00

4.00

8.00

10.00μg/L

的标准系列,测定不同五个浓

度对应的荧光强度值。

2.5

仪器条件

使用

AFS-933

原子荧光光度仪测定砷,其测

试条件见表

2

表2仪器测试条件

参数参考值

(Hg)

参考值

(As)

灯电流(

mA

3530

负高压(

V

280280

原子化器高度

(mm)88

载气流量(

ml/min

400400

屏气流量(

ml/min

800800

读数时间(

s

55

延迟时间(

s

0.50.5

积分方式峰面积峰面积

2.6

分析测定

开机,开载气,点火

(

原子化器炉丝

)

,设置仪器

运行的最佳参数,建立新文件数据,仪器预热。在

样品自动进样器中分别装入标准溶液和待测溶

液,仪器需预热

1h

。预热完成后分别测定标准曲线

26

环境研究与监测

33

和样品的荧光值,测定后计算和分析数据结果。

3结果与分析

3.1

标准曲线

载流使用

5.0%

的盐酸溶液,还原剂使用硼氢

化钾溶液

(1%

硼氢化钾

+0.5%

氢氧化钾

)

。利用仪

器自动稀释功能,汞标准溶液(

1.00μg/L

),砷标准

溶液(

10.00μg/L

)在测试条件下,测定设置的五个

不同浓度对应的荧光强度值。纵坐标是荧光值,横

坐标是浓度,绘制砷校准曲线方程,其具体数据见

下表

3

4

。由数据表可知,汞和砷的校准曲线具有

较高的线性相关性

,可以使用该曲线测定样品

3汞标准曲线

浓度系列

0012345

ρ

μg/L

--0.1000.2000.4000.8001.000

仪器相应

A

681.3681.3-----

A-A0--88.4171.0341.9714.9883.6

回归方程

a:-3.859b:889.1r:0.9999

表4砷标准曲线

浓度系列

0012345

ρ

μg/L

--0.1000.2000.4000.8001.000

仪器相应

A

49.149.1-----

A-A0--192.8368.9722.3430.01770.6

回归方程

a:11.350b:176.6r:0.9999

3.3

数据结果

表5不同前处理方法的数据对比

硫酸硝酸法醋酸法水平震荡法微波消解王水浴消解

单位(

mg/L

)单位(

mg/kg

Hg0.000020.000060.000020.9130.577

As0.00050.00060.000516.411.3

对同一个固体废物样品进行

5

种不同的前处

理方式,使用原子荧光分光光度计进行测试。从测

试数据可知,采用水平振荡法和硫酸硝酸法前处

理固体废物时,所测得金属汞和砷的结果比较接

近,而醋酸法测得的结果要偏高一些,应该是醋酸

浸提剂对分析结果的影响比较大。当采用微波消

解和王水浴消解前处理固体废物时,微波测得的

金属汞和砷结果值更大,应该是微波消解经过赶

酸处理,使其金属消解更充分。所以可根据不同的

评价标准值,选择合适的前处理方法,再对具体的

评价指标进行分析测试。

4注意事项

1

)实验所用的玻璃器皿确保干净,避免对实

验结果的影响。

2

)在实验过程中应注意用电用水安全,做好

防护措施。

3

)实验结束后,根据实验分析结果妥善处理

固体废物以及实验废液。

5结束语

本文采用硫酸硝酸法、醋酸缓冲溶液法、水平

振荡法对固体废物进行浸出前处理,同时使用微

波消解和王水浴进行全量消解,再使用双道原子

荧光分光光度计测试

5

种方法中汞和砷元素,经

过数据分析可为固体废物的分析处理提一定的参

考方法

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