原子熒光法測定河道污泥中的砷

李會,李叢妮，邵燕子，宋澤宇，蘇華

(陜西省石油化工研究設計院，陜西 西安 710054)

人們賴以生存的優美環境得益于大自然的鬼斧神工，更離不開人們對它更加珍惜和保護。中國是個人口大國，山川秀美，可是近年來由于化工技術的發展，一些不良企業為了追求利潤，將污水偷偷排入河流的事件屢見不鮮，造成河流水系嚴重污染，河道污泥里重金屬含量更是嚴重超出環境指標要求[1]。目前，針對重金屬中砷的檢測方法比較成熟的有砷斑法[2]、ICP-AES原子發射光譜法[3-5]以及氫化物發生-原子熒光法[6-8]。砷斑法僅能檢測出一定的數值范圍，不能提供具體的檢測數值；原子發射光譜法具有分析精度高、樣品檢測范圍廣、可以實現多種元素同時測定等優點，但是分析檢測成本較高。本文應用氫化物發生-原子熒光法測定河道污泥中的砷，操作方法簡單、便捷，檢測成本低，易于操作，對于掌控河道重金屬是否超標，對于進行河道治理，保護環境有著極其重要的意義[9]。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

高氯酸、鹽酸、硝酸均為優級純；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；砷元素標準儲備液(1 mg/L)，國家標準物質研究中心提供；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；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)。使用優級純鹽酸配制。

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，置于預先加入大約100 mL水的300 mL燒杯中，待完全溶解后,繼續向其中加入10 g硼氫化鉀，用水稀釋至1 000 mL，搖勻，避光保存。現用現配。

1.2.4 砷標準溶液(0.1 μg/mL)配制 用移液管準確吸取砷標準溶液(1 mg/L ) 10.00 mL于100 mL 容量瓶中，定容，搖勻。用時現配。

1.3 儀器工作條件[9]

總電流70 mA；載流2%HCl；負高壓270 V；分析信號峰面積；原子化器溫度300 ℃；讀數時間25 s；載氣Ar2600 mL/min；延時時間3 s；輔助氣Ar1200 mL/min；KBH41%～1.5%。

1.4 砷標準工作曲線的建立

依次吸取濃度為0,2,4,8,20 μg/mL 5個砷標準溶液，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后測定。每個點平行測定4次。以濃度為橫坐標，熒光強度為縱坐標，繪制標準工作曲線見圖1。

1.5 污泥中砷的測定

準確稱取樣品0.1 g(準確至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，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。依次測定空白溶液和樣品待測液。

2 結果與討論

2.1 硼氫化鉀濃度的考察

硼氫化鉀濃度對砷熒光信號強度的影響見圖2。

由圖2可知，在硼氫化鉀濃度低于5 g/L時[7]，砷產生的熒光信號極其微弱，在硼氫化鉀濃度為10 g/L 時，熒光強度較高，隨著硼氫化鉀濃度的增加，熒光強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 重復性實驗[10]

取均勻的試樣6份，稱量精確至0.000 1 g，進行重復性實驗，結果見表1。

表1 重復性實驗結果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性。

2.3 準確度實驗

在儀器最佳工作條件下，取實驗樣品5份，加入不同量的砷標準溶液，進行加標回收實驗，結果見表2。

表2 加標回收實驗結果Table 2 Label recovery experiment results

由表2可知，回收率在96%～102%，表明本方法準確度較高。

3 結論

用AF-640A原子熒光光譜儀在設定儀器最佳測定條件下，采用氫化物發生-原子熒光光譜法，測定某河道污泥中的砷，含量為0.383 mg/kg，加標回收率為96%～102%，相對標準偏差RSD為1.63%，檢測方法易于操作，簡單、便捷，檢測結果精度高，準確性好，結果令人非常滿意。