水中硫化物检测方案(气相分子吸收)

海峡科学HAI XIA KE XUE环境科学 气相分子吸收光谱法对水体中硫化物的测定应用 福州市环境监测站 陈小霞 [摘要]l目前，测定水体中硫化物常用的方法是对氨基二甲基苯胺光度法和碘量法，但这两种方法的操作步骤复杂，干扰因素多，分析速度慢；气相分子吸收光谱法能弥补传统方法的缺陷，具有操作步骤简单，可直接自动进样，样品无需前处理，批量分析等优点。实验证明，气相分子吸收光谱法测定实际样品灵敏度高、检出限低、精密度高，实验结果良好。 [关键词]硫化物测定气相分子吸收光谱法吸光度 硫化物是水体监测的一个重要指标。硫化氢易于从水中逸散于空气，产生臭味，且毒性很大。因此，准确地监测水体中的硫化物显得尤为重要。硫化物常用的检测方法有对氨基二甲基苯胺光度法1-2和碘量法。气相分子吸收光谱法作为一种新方法，不仅满足了传统方法准确性等方面的要求，而且具有直接分析，抗干扰能力强，分析时间短，易操作，测定范围宽，灵敏度高等优点。本文使用气相分子吸收光谱仪测定环境水体中硫化物的准确度、精密度、加标回收率和检出限，并从样品前处理、试剂、样品分析时间等方面与对氨基二甲基苯胺光度法进行比较，为硫化物实验室分析方法的选择提供参考依据。 1方法原理 硫化物在10%的盐酸介质中瞬间转变成HS， 以氮气为载气， 将HS气体载入气相分子吸收光谱仪的吸收管中，在波长202.6 nm 等波长处测定吸光度，吸光度值与硫化物的浓度遵守朗伯-比耳定律。 2实验部分 2.1仪器和方法 气相分子吸收光光仪(GMA3212C)，气相分子吸收光谱法(HJ/T200-2005)。 2.2仪器操作 每次测定之前，将试剂管和样品管放入装有蒸馏水的清洗瓶中，清洗管管，仪器预热30min， 调整仪器零点。将试剂管插入到10%盐酸溶液中，待溶液进入到进样泵中时，进行测量，由仪器直接读出吸光度和浓度值。 2.3工作曲线 配制 5.0 mg/L硫化物标准溶液。取6个50mL棕色容量瓶，每个容量瓶内均加入10 mL 乙酸锌-乙酸钠固定液。分别 移取0.50， 1.00，2.00，4.00，6.00，8.00mL硫化物标准溶液于加好固定液的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线。用气相分子吸收光谱仪测定不同浓度溶液的吸光度值，并做线性回归分析。工作曲线的回归方程为 y=0.079×-0.0006，相关系数 r=0.9998。结果表明，气相分子吸收光谱法灵敏度高且具有较好的线性相关性。 用国家标准准化物样品(编号：205515，浓度：0.317±0.026 mg/L)进行准确度测试。平行测定6次，均值为0.3290 mg/L。测定结果均在标准样品的不确定度范围内，测定值如表1所示。实验结果表明，气相分子吸收光谱法具有较好的准确性和灵敏度，保证了监测数据的可靠性。 表1气相分子吸收光谱法准确度测定 序号 吸光度值 浓度值(mg/L) 1 0.0261 0.3374 2 0.0251 0.3248 3 0.0248 0.3210 4 0.0249 0.3223 5 0.0256 0.3311 6 0.0261 0.3374 2.4精密度和加标回收率 用气相分子吸收光谱仪测定实际水样。取浓度值为0.10，0.40， 0.80 mg/L 的硫化物溶液测定其精密度；分别以污水厂污水、闽江水和稀释10倍的污水厂污水为实际水样进行加标测试，加入量均为0.40 mg/L， 实验结果如表2和表3所所。0.10、0.40和0.80 mg/L三种溶液的精密度范围0.34%~1.84%；三种实际环境水样的加标回收率在98.0%~100.0%范围内，表明气相分子吸收光谱法测定实际水样能够得到较好的精密度和加标回收率。 表2 水样精密度测定 浓度值(mg/L) 单次测定值(mg/L) 平均值(mg/L) 标准偏差 0.10 0.1079 0.1079 0.1041 0.1066 1.84% 0.1041 0.1079 0.1079 0.40 0.3841 0.3853 0.3828 0.3835 0.34% 0.3816 0.3828 0.3841 0.80 0.7852 0.7928 0.7877 0.7877 0.53% 0.7915 0.7814 0.7877 表3实际水样加标回收率测定 实际水样名称 加标前含量(mg/L) 加标量(mg/L) 加标后含量(mg/L) 回收样品的平均 加标回收率(%) 质量量度(mg/L) 污水厂污水 0.00 0.40 0.3980 0.4043 0.3904 0.3950 98.7 0.3992 0.3790 0.3992 闽江水 0.00 0.40 0.4107 0.3992 0.4005 0.4005 100.0 0.3992 0.3992 0.4030 稀释10倍污水 0.00 0.40 0.3904 0.3891 0.3917 0.3919 98.0 0.3929 0.3954 0.3917 2.5检出限 表4气相分子吸收光谱法检出限测定 测定 0.05 mg/L硫化物溶液11次，结果如表4所示。根据t检验法计算仪器最低检出限，得到检出限值为0.004，小于方法检出限0.005。 3气相分子吸收光谱法与对氨基二甲基苯胺光度法比较 从样品前处理、所用试剂和仪器进样方式等方面将气相分子吸收光谱法与对氨基二甲基苯胺光度法进行比较，如表 0.0448 0.0460 0.0460 单次测定值 0.0498 0.0460 0.0473 (mg/L) 0.0460 0.0486 0.0460 0.0460 0.0448 标准偏差 0.0015 检出限 0.004 5所示。 表5：方法比较 分析方法 气相分子吸收光谱法 对氨基二甲基苯胺光度法 取样体积 10mL 100mL 前处理 对于浑浊、高浓度的各种类型样品均可直接测定，无 对于无色、透明、不含悬浮物的清洁水样，采用沉淀分离法测 定；对于含悬浮物、浊度较高、有色、不透明的水样，采用酸 需经过样品前处理 化一吹气一吸收法测定 所用试剂 10%盐酸 0.2%(m/V)对氨基二甲基苯， 0.1 g/mL硫酸铁铵， 磷酸(1+1) 反应毒害性小 和抗氧化剂等，反应毒害性大 样品分析时间 一个样约2 min 一个样约 20 min 仪器进样方式 仪器自动进样，可批量处理 人体接触，逐个手工操作，实验步骤繁杂 与对氨基二甲基苯胺光度法对比结果表明，，气相分子吸收光谱法测定水中硫化物所用试剂种类少，取样量少，样品无需前处理，可直接进样分析，样品分析时间短，操作步骤 简单，能够在短时间内实现样品的自动批量处理，提高了工作效率。 (下转第41页) 表5 各工段处理效果 项目 CODcr(mg/L) BODs(mg/L) SS(mg/L) NH3-N(mg/L) pH 进水 60000~80800 37100~46600 2590~3030 1022~1361 5~8 UBF出水 7680~9500 798~938 超滤出水 425~596 2.6~7.5 6.95~7.82 纳滤出水 96~140 ≤10 ≤4 ≤7 6~8 4 经济分析 本工程采用EPC总承包模式建设，项目总投资为1685.27万元，其中土建费用为681.03万元，设备费用为700万元，其他费用(设计、安装、调试、管理费、利润和税金)为304.24万元，吨水投资费用为6.74万元，运行费用为29.54元/m。 5 ：结语 垃圾焚烧渗滤液有机物浓度很高，两级 UBF 反应器对CODcr 的去除率超过80%，大大降低后续 MBR 的负荷，运行时需注意 UBF 要控制在中温(35℃~40℃)状态下，以保证其较高的去除效率，温度的提升可利用垃圾焚烧炉产生的蒸汽解决。 节能型氧化沟除了传统的氧化沟功能外，还具有明显的缺氧区和厌氧区，污染物去除率高，特别是脱氮效果明显， (上接第34页) 4 结论 气相分子吸收光谱法满足了实验室分析测定水中硫化物的要求，与对氨基二甲基苯胺光度法相比，具有准确度好、灵敏度高等优点。实际样品测定结果良好，具有较好的精密度和加标回收率。该方法操作简便，步骤简单，所用试剂种类少，样品可直接进样分析，并能够在短时间内实现样品批量自动处理，提高工作效率，为准确测定环境样品中的硫化物提供一种简便、快捷、准确的分析方法。 采用双层结构克服传统氧化沟占地面积较大的不利因素。 实践表明，单纯采用生化处理难以保证出水达到排放要求，单纯依靠膜分离技术无法承担膜使用的高昂费用，两级UBF-氧化沟-超滤-纳滤组合工处处理垃圾焚烧厂渗滤液技术可行、经济合理。 ( ：参考文献 ) ( [1 ]柴娜.城 市 生活垃圾焚烧厂渗滤液水质特点 分 析及主要渗滤液 处 理 工 艺综 述 []. 廊坊师范学院学 报 ，2 0 12， 12(2)：49 - 51. ) ( [2] 北京 市市 政 工 程设计研究总院.给水 排 水设 计 手 册 (第 5 册 ) 城 镇 排水[M] . 北京， 中 国建筑工业 出版社 ，200 3. ) ( [3] HJ201 3-2012，升流式 厌 氧污泥床反应器污 水处 理工程技术规范[S ]. 北京：中国环境科学出版 社 ，20 12. ) ( [4]HJ564-2 01 0 ，生活垃圾填埋场渗滤液处 理工 程技术 规 范(试行) [S ]. 北 京 ： 中国 环 境科学出版 社 ，20 10. ) ( 参考文献 ) ( [1]国 家 环 境保护局.G B/T16489-1 996，水 质 硫化 物的测 定亚甲基蓝分光 光 度法[S ]. ， 1 997. ) ( [2]国 家质量监督检验检疫总局.GB1 7378.4/18-20 07，海洋 监 测规范第4 部 分： 海 水分析亚甲蓝分光光度法[S].2 008. ) ( [3]国 家 环境 保护总局.HJ 60-200 0，水质 硫 化 物的测定碘量法[S]. 20 0 1. ) ( [4]国 家 环 境保护总局. HJ/T200- 2005，水 质 硫化物的测定气相分 子 吸收 光 谱法[ S]. 北 京 ：中 国 环境科学出版社，2 006. ) 第期(总第) GMA3376气相分子吸收光谱仪是上海北裕分析仪器股份有限公司，集多年气相分子吸收光谱仪产品研发、生产经验，根据测试应用要求，在GMA3212气相分子吸收光谱仪技术平台基础上全新升级改进的以高性能空心阴极灯为光源的第三代产品。新款产品保留了原产品的稳定、可靠、准确的特点，适用于氨氮、总氮、硫化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、凯式氮、亚硫酸盐、二氧化硫等的测定。