固體廢物中有機(jī)質(zhì)測(cè)定方法研究

田渭花 成靚 竇蓓蕾 杏艷 王舒婷

摘 要：在實(shí)驗(yàn)室建立了固體廢物中有機(jī)質(zhì)的測(cè)定方法，采用二氧化硅稀釋實(shí)際樣品的方法確定了該方法的檢出限，通過(guò)二氧化硅反向加標(biāo)的方法測(cè)定了加標(biāo)回收率。結(jié)果表明，該方法檢出限為0.03%，精密度在0.8%～2.4%，平均加標(biāo)回收率在93%～94%。

關(guān)鍵詞：固體廢物；有機(jī)質(zhì)；二氧化硅；反向加標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào) X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）21-0130-03

Determination of Organic Matter in Solid Waste

Tian Weihua1 et al.

（1 Environmental Monitoring Center Station of Shaanxi Province，Xi'an 710054，China）

Abstract：In this paper，a method for the determination of organic matter in solid waste has been established in the laboratory.The detection limit of this method has been determined by diluting the actual sample with silica.The recovery rate of this method has been determined by the method of reverse standard addition of silica.Experimental results show that the method detection limit was 0.03%，precision was from 0.8% to 2.4%，standard recovery rate was from 93% to 94%.

Key words：Solid waste；Organic matter；Silica；Reverse standard addition

固體廢物是指人類(lèi)在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動(dòng)產(chǎn)生的，在一定時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)法利用而被丟棄的污染環(huán)境的固體、半固體廢棄物質(zhì)。固體廢物中含有的有機(jī)質(zhì)，使固體廢物在堆放、貯存和運(yùn)輸過(guò)程中易腐敗產(chǎn)生臭氣，有機(jī)質(zhì)的含量高低是評(píng)價(jià)固體廢物可生化降解的重要指標(biāo)，是選擇生物處理技術(shù)的關(guān)鍵。之前固體廢物有機(jī)質(zhì)的監(jiān)測(cè)方法普遍借鑒土壤[1]的監(jiān)測(cè)方法，但土壤和固體廢物的特性不同，國(guó)內(nèi)外已制定的關(guān)于有機(jī)質(zhì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)主要集中在土壤和有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥等領(lǐng)域。而我國(guó)關(guān)于固體廢物有機(jī)質(zhì)測(cè)定，僅在標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 96-1999[2]中涉及，采用的是灼燒法。固體廢物有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的匱乏，限制了固體廢物處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，在建立方法時(shí)，測(cè)定其準(zhǔn)確度及其檢出限就成了盲區(qū)，不能確定方法的準(zhǔn)確度和檢出限，就難以使用該方法進(jìn)行樣品測(cè)定及出具有效的報(bào)告。本研究采用灼燒減量法對(duì)固體廢物中有機(jī)質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定，采用反向加標(biāo)法對(duì)該方法準(zhǔn)確度進(jìn)行了檢驗(yàn)，并通過(guò)二氧化硅稀釋實(shí)際樣品的方法測(cè)定了該方法的檢出限，以期進(jìn)一步保證該方法的準(zhǔn)確性，減少誤差，對(duì)固體廢物有機(jī)質(zhì)的準(zhǔn)確測(cè)定提供質(zhì)控措施。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑 分析天平：精度為0.0001g；高溫馬弗爐：溫度可控制在（600±20）℃；電熱干燥箱：溫度可控制在（105±5）℃；干燥器：內(nèi)裝干燥劑；瓷坩堝：容量30mL，具蓋。粒徑小于0.25mm的二氧化硅。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 試樣制備 用鑷子挑除風(fēng)干試樣中的塑料、石塊等非活性物質(zhì)，研磨至全部通過(guò)0.25mm孔徑篩，混勻后裝入磨口瓶中于常溫保存待測(cè)。

1.2.2 分析步驟 將瓷坩堝于（600±20）℃的馬弗爐中灼燒至恒重（連續(xù)2次稱量之差不大于0.001g），稱取試樣1g（精確至0.0001g），平鋪于瓷坩堝中，半蓋坩堝蓋，將其置于電熱干燥箱中，在（105±5）℃下烘1h，取出后移入干燥器冷卻至室溫，稱重。重復(fù)上述步驟進(jìn)行檢查性烘干，每次30min，直至恒重。稱取烘干試樣0.5g（精確至0.0001g），平鋪于瓷坩堝中，將坩堝蓋好，然后將其放入馬弗爐中，待溫度升至600℃后，于（600±20）℃灼燒3h，取出后先在空氣中冷卻5min左右，再移入干燥器中冷卻至室溫，稱重。重復(fù)上述步驟進(jìn)行檢查性灼燒，每次30min，直至恒重。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢出限的測(cè)定 按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168-2010）[3]要求，以二氧化硅為試樣，按照分析步驟，重復(fù)7次空白實(shí)驗(yàn)，將測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度或含量。通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)檢出限測(cè)定過(guò)程出現(xiàn)大量“0”，說(shuō)明使用空白測(cè)定值確定檢出限在此不適用，需要采用空白加標(biāo)的方法。但由于沒(méi)有固體廢物中有機(jī)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品，本實(shí)驗(yàn)采用二氧化硅對(duì)樣品固體廢物1進(jìn)行稀釋，將樣品固體廢物1中的有機(jī)質(zhì)含量稀釋為估計(jì)方法檢出限3倍左右，然后按照樣品分析的全部步驟進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)行7次平行測(cè)定，將各測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度，計(jì)算7次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。按照下列公式計(jì)算方法檢出限：

（1）檢出限的計(jì)算公式：[MDL=t（n-1，0.99）×S]；

（2）標(biāo)準(zhǔn)偏差S計(jì)算公式：[S=i=1nXi-X2n-1]；

（3）均值[X]計(jì)算公式：[X=i=1nXin]

注：MDL——方法檢出限；

n——樣品的平行測(cè)定次數(shù)；

t——自由度為n-1，置信度為99%時(shí)的t分布（單側(cè)）；

S——n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

[X]——n次平行測(cè)定的均值。

結(jié)果見(jiàn)表1，該方法的檢出限為0.03%，測(cè)定下限為0.12%

2.2 精密度測(cè)定 分別對(duì)3種不同來(lái)源的實(shí)際固廢樣品中的有機(jī)質(zhì)平行測(cè)定10次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，3種不同來(lái)源的實(shí)際固廢樣品精密度RSD在0.8%～2.4%，精密度結(jié)果較好。

2.3 準(zhǔn)確度測(cè)定 一般標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定準(zhǔn)確度加標(biāo)時(shí)，都是通過(guò)加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或純物質(zhì)，使試樣濃度升高測(cè)回收率。但由于固體廢物種類(lèi)繁多，成分復(fù)雜，不像土壤或純物質(zhì)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的固廢有機(jī)質(zhì)標(biāo)樣。因此，在測(cè)定加標(biāo)回收率時(shí)，采用二氧化硅反向加標(biāo)，即通過(guò)加入二氧化硅使試樣有機(jī)質(zhì)含量下降某一數(shù)值（理論值），然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品有機(jī)質(zhì)實(shí)際減少的值（實(shí)驗(yàn)值），以此計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。本實(shí)驗(yàn)采用二氧化硅為加標(biāo)物，采用二氧化硅稀釋法進(jìn)行反向加標(biāo)，分別給固體廢物樣品1和2進(jìn)行加標(biāo)，加標(biāo)水平分別為5%和10%，進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定，每種水平平行6次測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，2種固體廢物不同加標(biāo)水平的平均加標(biāo)回收率分別為93%和94%，加標(biāo)回收率結(jié)果良好。

論值變?yōu)?8.2%，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品有機(jī)質(zhì)實(shí)際減少的值（實(shí)驗(yàn)值），以此計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。

4 結(jié)論與討論

本研究在實(shí)驗(yàn)室建立了固體廢物中有機(jī)質(zhì)的測(cè)定方法，采用二氧化硅稀釋實(shí)際樣品的方法得到了估計(jì)檢出限3倍的樣品，該方法的檢出限為0.03%。通過(guò)反向加標(biāo)的方法測(cè)定了該方法的加標(biāo)回收率，測(cè)定結(jié)果比較穩(wěn)定，平均加標(biāo)回收率為93%和94%。本方法解決了由于固體廢物種類(lèi)繁多，成分復(fù)雜，不像土壤或純物質(zhì)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的固廢有機(jī)質(zhì)標(biāo)樣，從而不能做加標(biāo)回收率及檢出限測(cè)定的難題，為固體廢物有機(jī)質(zhì)的測(cè)定提供了質(zhì)控措施，確保了準(zhǔn)確性。另外，利用反向加標(biāo)測(cè)定回收率的方法可在測(cè)定固體廢物中其他成分的實(shí)驗(yàn)中推廣使用，從而為固體廢物的分析提供質(zhì)量保障。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 9384-88，土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定法[S].

[2]CJ/T 96-2013，生活垃圾化學(xué)特性通用檢測(cè)方法 有機(jī)質(zhì)的測(cè)定 灼燒法[S].

[3]HJ 168-2010，環(huán)境監(jiān)測(cè) 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則[S].

（責(zé)編：張宏民）