原子熒光光度法測定重金屬廢水中的砷和硒

李海英

（南雄市環境監測站，廣東 南雄 512400）

引言

隨著我國經濟的快速發展和工業化進程步伐的加速，對金屬的開采越來越多。在金屬開采中，一些有毒元素也隨之被開采出來，由于在開采過程中排放清潔工作沒做好，從而排放到了工業廢水中。如果砷和硒等有毒元素被人攝入過多的話，很難完全排放出來，在人體內積累導致慢性中毒。所以對水體中砷、硒含量的測量已是很緊要的任務。下面就此方法進行討論分析。

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

AFS-930型雙道原子熒光光度計和自動進樣器。硫脲（分析純）、氬氣（純度＞99.99%）、高氯酸、硝酸、鹽酸優級純、去離子水、KBH4（分析純）、KOH（分析純）。

1.2 實驗部分

圖1 砷的標準曲線

圖2 硒的標準曲線

1.2.1 載流劑稀鹽酸溶液的配制。準確移取20mL、濃度為36.5%鹽酸溶于去離子水中，然后轉移到500mL容量瓶中加水稀釋定容（現配現用）。

1.2.2 還原劑溶劑K O H-K B H 4 的配制。準確稱量0.50gKBH4，0.25gKOH，把稱量好的KOH溶于50mL去離子水中，再加入硼氫化鉀，攪拌溶解后，轉入500mL容量瓶中，稀釋成濃度為1.0mg/mLKBH4和0.5mg/mLKOH混合液（現配現用）。

1.2.3 硒和砷標準溶液配制與測定。將硒和砷的標準液逐步稀釋為25μg/L溶液50mL，然后分別量取0.0、1.0、2.0、4.0、8.0硒和砷的標準液和1.0mL鹽酸加到25mL比色管中然后加入2.0mL10.0%硫脲-10.0%抗壞血酸，并分別稀釋至25mL，放置20分鐘，分別測定硒和砷的吸光度，再求取其標準曲線。

1.2.4 水樣預處理。取12.5mL待測水樣于25mL比色管中，加入剛配制好的鹽酸溶液1.0mL，再加入2.0mL10.0%硫脲-10.0%抗壞血酸，用超純水稀釋至刻度，搖勻，放置20分鐘，在工作條件下，進行測定。

2 結果與討論

2.1 砷和硒的標準曲線

根據砷和硒的標準液進行稀釋的溶液測定它們的吸光度，作標準曲線圖1。

2.2 砷和硒的標準曲線

由圖1和圖2可以看出，砷、硒的吸收曲線呈現線性關系。現測定水樣，測定數據如表1。

2.3 AFS-930型雙道原子熒光光度計參數的選取

2.3.1 負高壓。增大光電倍增管的負高壓，儀器的靈敏度增大相對增大，對測量數據有利，但同時也帶來了一些負面的影響，如噪音信號、空白相應增大，影響測量的的效果。如果負高壓過低，熒光的強度值不穩定，很難測定出準確的結果。經反復試驗，當負高壓為260V，信號穩定，靈敏度較高，因此將負高壓設定為260V。

表1

2.3.2 燈電流。通過試驗，當硒、砷陰極燈電流的熒光信號強度增大時，噪音信號、空白也隨之增大。當燈電流比較低時，所測定的熒光強度值低而不穩；過高則將影響燈的使用壽命。通過反復試驗，測定砷的燈電流設定為60mA、硒燈的電流設定為80mA。

2.3.3 載流劑的影響。在幾種常用的酸（鹽酸、硫酸和硝酸）中，硫酸和硝酸均為氧化性酸，在本測定砷和硒的原理試驗中，砷、硒分別以正三價和正四價與硼氫化鉀作用，氧化性酸在反應中不提供電子，不利于砷、硒還原，因此使用它們將使測定的靈敏度降低，故硫酸和硝酸不能作為測定的載流體。因此在該測定試驗中，以鹽酸作為載流是比較理想的選擇，而且鹽酸的質量分數對測定結果影響不大。結果表明，鹽酸質量分數在5%以上時，測量的靈敏度較大，故選擇鹽酸質量分數為5%。

2.3.4 硼氫化鉀的用量選擇。在砷和硒的測定中，硼氫化鉀與待測物化合成氫化物，從理論上分析，硼氫化鉀濃度增大，則靈敏度相應增大。本試驗分別以硼氫化鉀的濃度為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3%，對待測定0.2μg/L-8μg/L砷、硒的混標液進行測定。結果表明，隨著硼氫化鉀質量分數升高，則測定的靈敏度也隨之升高，當硼氫化鉀濃度超過2%時，靈敏度隨硼氫化鉀用量增大，上升幅度趨于平緩，所以從經濟角度考慮，選擇硼氫化鉀質濃度為2.0%。

2.3.5 共存離子的干擾。在利用原子熒光法進行測定As和Se過程中，在水樣中主要存在的干擾離子是陽離子Zn2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Hg2+等以及形成氫化物元素之間的相互影想等。這些陽離子的存在，一定程度上影響測量的準確性。在該試驗中所加入的硫脲-抗壞血酸體系，除了起到還原劑的作用外還可以對陽離子起到掩蔽作用，提高了測量的準確性。因此，一般的水樣中陽離子存在，在本方法的測定條件下，可以忽略產生干擾，其他常見的陰離子沒有干擾。

2.3.6 濃度和精密度試驗。砷按照GSB.07-1275-2000，100mg/L，硒按照GSB.07-1253-2000，100mg/L，取按10mL樣品以5%的鹽酸的稀釋至250mL，在比色管中分別加人砷標樣及10mL硒標樣，再加入2mL硫脲，用去離子水稀釋定容后，在儀器上再做一系列稀釋實驗測定，結果表明，砷和硒標樣測定都符合要求，相對測量的標準偏差均小于5﹪，均符合質量監控要求。實際樣品預處理后進行測定，結果表明，此砷的加標回收率為96%～107%硒的加標回收率為92%～109%。

結語

由上可見，原子熒光光度法具有靈敏度高、快速、準確的等優點，可完美地應用于工業廢水中砷、硒的測定，并且能很好地適用于大批量水樣的測定，對控制工業廢水有毒元素排放，促進企業往綠色可持續發展道路有著重要的意義，采用這個方法能創造更多的經濟和社會效益。

[1]梁曉聰,彭琪,王宇敏.二氨基蔡分光光度法測定飲用水中硒[J]. 環境與健康雜志,2001,3．

[2]徐萍.4,5,6—三氨基嗜咤法測定水質中痕量硒[J].化學工程師,1994,6.