不同保存時間原子吸收法測定水樣中鉛比對研究

苑芷茜

(遼寧省生態環境監測中心，遼寧 沈陽 110161)

1 引言

在廢水監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、神經系統以及腎臟[1]，對生態環境的危害極大[2]。在生態環境監測工作中鉛含量是一項重要的監測指標[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

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

依據標準《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T 91-2002)[10]、《污水監測技術規范》(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檢驗方法對測定數據進行分析，根據統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，將后續濾液分裝到6個聚乙烯瓶中，使用硝酸作為固定劑，調節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，繼續消解，待溶液均勻清澈，將溶液蒸發至近干，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的測定數據與采樣時間為0d的測定數據進行比較：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。 依據據配對t檢驗結果P值均大于等于0.05，在統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定》(HJ 493-2009)、《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T 91-2002)、《污水監測技術規范》(HJ/T 91.1-2019)中規定，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，建議在生態監測工作中，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定的14天內完成，如不能及時分析，根據本實驗結果證明上述三種類型樣品最長保存期為40 d。