生活垃圾焚燒飛灰中鉛的測定實驗室比對數據探討

劉麗 敏王泓(大連華信理化檢測中心有限公司遼寧省大連市 116600)

一、實驗室比對目的

為了驗證使用同一種前處理方式(HJ/T300-2007)，不同的儀器，不同的分析方法，不同的實驗室出具的檢測結果的可比性。

二、參加比對實驗室

1、實驗室1(發起單位)；

2、實驗室2；

3、實驗室3；

4、實驗室4；

三、樣品來源

生活垃圾焚燒飛灰存放處(處理后)

四、樣品制樣過程

按照工業固體廢物采樣制樣技術規范HJ/T20-1998執行：

1、粉碎

依照固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007的要求，對所采飛灰樣品過篩，選擇可通過0.95mm篩孔的樣品，對于顆粒大的樣品使用粉碎機粉碎處理。

2、混合

用人工轉堆法，使過篩的一定粒度的樣品充分混合，以達均勻分布。

3、縮分

圓錐縮分法：

在固廢前處理室，將混合均勻的飛灰樣品置于平整、潔凈的臺面上，堆成圓錐形，每次混合自圓錐的錐尖落下，使樣品均勻地沿錐尖散落，反復重復操作至少三次，使樣品充分混勻，然后將圓錐頂端壓平成圓餅，按照十字分樣，分成四等份，其中一份實驗室1自行檢測，其他三份分別委托另外三家實驗室檢測。

五、飛灰樣品前處理過程

按照固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007執行：

1、樣品含水率測定

稱取50-100克樣品置于具蓋器中，于105℃下烘干，恒重至兩次稱量值的誤差小于1%，計算樣品含水率。

2、確定使用的浸提劑

取5.0克樣品至500毫升燒杯或錐形瓶中，加入96.5ml試劑水，蓋上表面皿，攪拌5min，樣品pH>5.0，加3.5ml1M鹽酸，蓋上表面皿，加熱至50℃，保持10min，將溶液冷卻至室溫，測定p H>5.0，因此選用浸提劑2#。

浸提劑2#：用試劑水稀釋17.25ml的冰醋酸至1L，配制后溶液的p H為2.64±0.05。

3、浸出步驟

稱75克飛灰樣品，置于2L提取瓶中，根據樣品的含水率，按液固比為20:1(L/Kg)計算加入浸提劑，蓋好瓶蓋后固定在翻轉式振蕩器上，調節轉速為30±2r/min，振蕩20小時。

之后在壓力過濾器上裝好濾膜，用稀硝酸淋洗過濾器和濾膜，棄掉淋洗液，過濾并收集浸出液，于4℃下保存測定。

六、實驗室1檢測過程

1、采用方法

固體廢物銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法GB/T15555.2-1995

2、適用范圍

適用于固體廢物浸出液中銅、鉛、鋅和鎘的測定。

3、原理

將試液直接噴入火焰，在空氣-乙炔火焰中，銅、鉛、鋅和鎘的化合物解離為基態原子，并對空心陰極燈的特征輻射譜線產生選擇性吸收，在給定條件下，測定銅、鉛、鋅和鎘的吸光度。

4、干擾排除

當樣品中含鹽量很高，分析譜線波長又低于350nm時，出現非特征吸收，如高濃度鈣產生的背景吸收使鉛的測定結果偏高；針對此項干擾，實驗室將浸出液適當稀釋，以盡量降低干擾。

同時，硫酸對鉛的測定也有影響，但一般不超過2%，為排除此項干擾，實驗使用硝酸作介質。

七、四家實驗室檢測方法及檢測結果見下表

四家實驗室檢測方法及檢測結果

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八、數據分析及結論

1、參加比對實驗室所測量結果(飛灰處理后)均滿足[生活垃圾填埋場污染控制標準]GB16889-2008中，浸出液污染物濃度限值要求(鉛濃度限值為0.25mg/l)。

2、實驗室1與實驗室2檢測數據較接近，其相對偏差分別為2.0%(處理前)和7.0%(處理后)，在偏差允許范圍內，數據可以接受。

3、實驗室3和實驗室4的檢測數據無論是相互比較還是與其他實驗室比較，檢測數據相對偏差均很大，沒有可比性。

4、原因分析

實驗室1與實驗室2所用檢測分析方法原理相近，均為火焰原子分析光譜法，所以數據較接近。

九、原子吸收光譜法與等離子發射光譜法優缺點比較

1、霧化進樣系統比較

原子吸收的霧化系統不易出故障，試樣中存在5微米直徑的固體顆粒仍可霧化進樣；而等離子發射光譜儀的霧化器經常是造成儀器工作不正常的重要原因，損壞的可能性極大，且要求試樣中的固體顆粒直徑不大于0.45微米。

2、干擾因素的比較

2.1 化學干擾

化學干擾是原子吸收分析中經常遇到的，影響最大的干擾，其產生的主要原因是待測元素不能從它的化合物中全部解離出來，由于形成穩定或難熔化化合物，從而相互干擾；而在等離子發射光譜中，由于ICP光源的高溫、惰性氣體環境以及分析物在等離子體中滯留時間長等因素，使ICP光源對這類干擾有明顯的抵制作用。

2.2 光譜干擾

原子吸收法中，由于在制作空心陰極燈時，已考慮了光源可能引起的光譜干擾，分析不同元素時選用不同的元素燈，提高了分析的準確性。因此，光譜干擾的機會很??；而在等離子發射光譜中，由于ICP光源激發的譜線包括原子線、離子線甚至還有二次離子線，加之這種因素所造成的譜線增寬效應，因此，在ICP光源中光譜干擾是個嚴重的問題。在建立分析方法時消除光譜干擾和確定分析譜線是一項重要任務。

3、其他

ICP處于火焰與石墨爐之間，有同時測定多元素與線性范圍寬的優點。但對于較低濃度樣品無法檢測，只能靠石墨爐或ICP-MS。ICP-MS雖然優于火焰和石墨爐，且靈敏度較高，但其價格較昂貴，目前都在100萬以上。

十、結論

綜上所述，如果所測樣品含鉛量限值要求較低，且組成復雜，則建議用電感耦合等離子體質譜法檢測；反之建議用原子吸收分光光度法檢測。

[1]國家環境保護總局.固體廢物銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法GB/T15555.2-1995[S].

[2]國家環境保護總局.固體廢物浸出毒性浸出方法醋酸緩沖溶液法HJ/T300-2007[S].

[3]國家環境保護總局.工業固體廢物采樣制樣技術規范HJ/T20-1998[S]