氣相分子吸收光譜法測定制革廢水中硫化物含量

劉秀峰

（浙江省溫州環境監測中心，浙江 溫州 325000）

制革污水由于其水質成分不穩定、種類復雜且危害較大等原因成為了環保領域的研究熱點[1-2]。皮革行業是輕工行業僅次于造紙工業的最大工業污染源，且隨著工業化進程的加快，我國已逐漸成為世界主要皮革制品生產中心，這使得我國制革工業帶來的污染逐漸嚴重[3]。皮革制品的主要原料是各類動物的原皮，由于毛皮蛋白質中富含硫元素，且脫毛時還會使用大量的硫化物，導致制革廢水中硫化物的含量較高[4]。硫化物不僅對生態環境影響較大，也會抑制植物根系的生長，使農作物枯萎，還會對水體生物產生影響，比如淡水魚在硫化物含量達2 ppm的水中生活一天即會死亡[5]。此外高含硫廢水在酸性條件下會揮發出硫化氫氣體，對人體呼吸道造成不可逆的傷害[6-7]。

國家規定硫化物測定方法為GB/T 16489-1996《水質 硫化物的測定亞甲基藍分光光度法》，該方法操作較為復雜，需要經過酸化-吹氣-吸收的預處理過程[8-9]，且這種方法測得的硫化物含量一般偏低，因此選擇一種穩定、高效的硫化物測定方法是控制硫化物污染的關鍵[10]。本方法使用氣相分子吸收光譜法測定硫化物，是將待測成分從溶液中轉化為氣體，并將氣體從水樣中分離后再測定，避免了水樣的色度和濁度對測定的干擾。將該方法用于質控樣及實際樣品的檢測，可為制革廢水硫化物的高效檢測提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗儀器

GC460型氣相分子吸收光譜儀，上海輝世儀器有限公司；UPTA型超純水儀，華夏量儀科技北京有限公司。

1.1.2 實驗試劑

硫化物標準物質（標定濃度：2.13±0.14 mg/L；標準編號：205524）；實驗所用磷酸、氫氧化鈉、乙酸鈉、乙酸鋅均自上海滬試試劑有限公司采購，且其純度均為優級純。

1.1.3 試驗樣品

實驗所用制革廢水取自溫州市某皮革制造廠中的車間排放水，取樣期間每天各取樣1瓶，取樣周期為7 d，共取樣7瓶。

1.2 實驗方法

1.2.1 儀器工作條件設定儀器空心陰極燈電流為5 mA；載氣流量為0.5 L/min；儀器分析波長為202.6 nm；測量方式為峰高。

1.2.2 樣品預處理

由于制革廢水成分復雜，需要對其進行預處理才能進樣，否則會導致儀器進樣裝置的污堵。預處理操作如下：將廢水水樣使用真空抽濾裝置進行過濾，去除水樣中的ss，隨后使用超純水將樣品稀釋10倍，在冰箱中冷藏保存待測。

2 實驗結果

2.1 標準曲線的繪制

配制0、0.1、0.2、0.5、1、2、5 mg/L等不同濃度的硫化物標準使用溶液，依次進樣分析測定其吸光度并繪制標準曲線。由實驗結果可知，方法回歸方程為：Y=0.0562x-0.00002，相關系數為R2=0.9998，表明本檢測方法具有良好的線性關系。其標準曲線圖如圖1所示。

圖1 標準曲線圖

2.2 靈敏度及精密度實驗

取濃度為0.1 mg/L的硫化物標準使用溶液，重復進樣測定5次，按照標準HJ/T 168-2020中的檢出限計算方法計算檢出限。由試驗結果可知，當n=7時，t（n-1，0.95）取值3.143，此時計算可得方法檢出限為0.0010 mg/L，小于標準要求的0.005 mg/ L，表明方法具有較高的靈敏度，可滿足檢測需求。隨后取0.10、5.00 mg/L低、高兩個濃度點位的硫化物標準使用溶液作為實驗對象，重復進樣7次，測定方法的精密度。由實驗結果可知，方法精密度RSD值為0.55%～3.11%，表明方法精密度良好。

2.3 方法準確度實驗

取制革生產車間的制革廢水測定其濃度,隨后在樣品中加入0.2 mg/L的標準使用溶液，重復進樣7次，測定其方法加標回收率。由實驗結果可知，方法回收率為98.07～103.68%。結果見表1。

表1 方法準確度實驗結果

2.4 標準物質檢測實驗

為驗證檢測方法的準確度，使用方法對濃度為2.13±0.14 mg/L的硫化物標準物質進行分析檢測。由實驗結果可知，檢測結果均值為2.13 mg/L，相對標準誤差為3.29%，實驗結果見表2。

表2 標準物質檢測實驗結果

2.5 樣品檢測

為評估江西省吉安市某皮革制造廠車間排放的水中硫化物污染情況，使用方法對實際樣品進行檢測，檢測結果如表3所示。

表3 實際樣品檢測結果

由實驗結果可知，車間排放水中硫化物均值為0.22 mg/ L，小于《制革及毛皮加工工業水污染物排放標準》(GB 30486-2013)中的相關限值，表明該車間硫化物污染濃度仍處于可控范圍，無明顯環保風險。

3 結論

本文基于氣相分子儀建立了制革廢水中硫化物的測定方法，由實驗結果可知方法預處理操作較為簡單，線性關系強，方法精密度及準確度均較高，可滿足日常工業廢水的測定需求。此外使用氣相分子儀測定硫化物，可以大幅減少實驗藥劑的使用，并避免使用納氏試劑、N-1-萘基-乙二胺二鹽酸鹽等對人體有毒有害的試劑，很好地保護了分析人員的健康，具有極好的推廣價值。