液體激光熒光法和分光光度法測定水中鈾的適用性分析

摘 要：分別采用液體激光熒光法和分光光度法對環境水樣、海水樣和廢水樣品中的鈾含量進行了測定，并對兩種分析方法的測量結果進行數據分析。結果顯示，液體激光熒光發比較適用于鈾含量較低的一般環境水樣，分光光度法比較適用于測定廢水和海水中的鈾。

關鍵詞：鈾；液體激光熒光法；分光光度法

1 前言

天然鈾分析方法很多，我國20世紀80年代頒布的標準方法包括了固體熒光法法、激光熒光法和分光光度法三種，2017年8月1日環境保護部發布實施的《環境樣品中微量鈾的分析方法》（HJ840-2017）也包括了這三種方法。目前，水中鈾的測定方法應用最為廣泛的是液體激光熒光法，具有快速、簡便、選擇性好和靈敏度高等優點。在實際工作中，海水、廢水等成分復雜的水樣品無法直接用液體激光熒光法進行測定，有文獻報道樣品經稀釋后可直接測定，但由于水樣的基體干擾因素不一，鈾的含量差別很大，因此，選擇一種合適的分析方法在輻射環境監測中尤為重要。

本文通過用液體激光熒光法和N235萃取-分光光度法對一般環境水樣、海水和廢水樣品中的鈾含量進行了對比測量，對測量結果進行了統計分析，并對兩種分析方法的適用性給出了建議。

2 儀器與方法

2.1儀器 WGJ-Ⅲ型微量鈾分析儀；TU-1950型紫外分光光度計。

2.2 方法參照《環境樣品中微量鈾的分析方法》[1]；N235萃取-分光光度法測定水中鈾[2]。

3樣品分析

3.1 一般環境水樣的測量比較

本文共對江河水、飲用水、井水、水庫水等一般環境水樣分別用液體激光熒光法和N235萃取-分光光度法進行測定，共30個樣品，兩種方法的測定結果見表1。

3.2海水的測量比較

有文獻[3-4]報道，海水經適當稀釋后可直接用液體激光熒光法測定鈾含量，但在實際測量工作中發現，當稀釋倍數過小時，溶液又會形成沉淀，無法測量；當稀釋倍數過大時，儀器未能檢出；同一個樣品稀釋不同的倍數，測量結果有很大差別；很難找到一個合適的稀釋倍數，使得溶液既不產生沉淀，又保證測量結果的可靠性。本文用液體激光熒光法和N235萃取-分光光度法開展海水中鈾的測定，共對20個海水樣品，兩種方法的測定結果見表2。

表2中液體激光熒光法測定結果都是海水經過稀釋后進行測量的，測量過程為了保證海水加入熒光增強劑后未出現沉淀，海水稀釋10～100倍不等。由表2的測定結果可知，用兩種方法測定海水中的鈾結果差別很大，1983～1990年全國水體中天然放射性核素濃度調查顯示[5]，我國渤海、黃海、東海、南海四大海域海水中鈾濃度相近，均在2μg/L左右，測值范圍為0.07～5.20μg/L。可見，液體激光熒光法直接測定海水中的鈾是不可行的。

3.3廢水的測量比較

本文對鈾礦山廢水、稀土礦廢水分別用液體激光熒光法和N235萃取-分光光度法進行測定，共30個樣品，兩種方法的測定結果見表3。

表3中液體激光熒光法測定結果都是水樣經過稀釋后進行測量的，測量過程為了保證樣品加入熒光增強劑后未出現沉淀，并保證樣品計數在儀器的量程范圍內，水樣稀釋2～1000倍不等。

從t值表是哪個可查得t0.05，29=2.045，t

3.4樣品復測與加標回收率實驗

為了檢驗兩種方法的穩定性，分別做了樣品復測實驗和樣品加標回收率實驗，結果見表4和表5。

樣品的復測結果表明，一般環境水樣，液體激光熒光法的復測結果比分光光度法要好；海水樣品，分光光度法的復測結果比液體激光熒光法要好；廢水樣品，液體激光熒光法與分光光度法的復測結果沒有明顯差別。

樣品的加標回收率實驗結果表明，除了用液體激光熒光法測定海水樣品時加標回收率不穩定，兩種方法在測量其他樣品時基本穩定，液體激光熒光法的加標回收率比分光光度法要高。

4結果與討論

對于一般的環境水樣中鈾的測定，液體激光熒光法和分光光度法的測量結果有顯著差異。一般環境水樣基體干擾因素較小，液體激光熒光法屬于直接測量，過程帶來的誤差較小，而分光光法實驗過程較繁瑣，測量需要考慮試劑空白帶來的影響，其測量結果不確定度大，所帶來的誤差比液體激光熒光法大。同時，一般環境水樣，液體激光熒光法穩定性比分光光度法較好，所以，對于一般環境水樣中鈾的測定，建議采用液體激光熒光法。

對于海水樣品中鈾的測定，液體激光熒光法和分光光度法的測量結果有顯著差異。用液體激光熒光法測定海水中的鈾含量，在實際測量工作中發現，當稀釋倍數過小時，溶液又會形成沉淀，無法測量；當稀釋倍數過大時，儀器未能檢出；同一個樣品稀釋不同的倍數，測量結果有很大差別，且方法的穩定性較差，測量結果不可靠。所以，對于海水樣品中鈾的測定，建議采用分光光度法。

對于廢水中鈾的測定，液體激光熒光法和分光光度法的測量結果沒有顯著差異。但是，廢水的成分比較復雜，基體干擾非常大，用液體激光熒光法無法進行直接測量，需要進行樣品稀釋，且大部分樣品需要稀釋很高倍數。在實際測量工作中發現，有些廢水樣品在加入熒光增強劑后計數比樣品本底計數還小，無法繼續進行測量，即便將樣品稀釋數倍，還是無法測定。因此，對于廢水樣品中鈾的測定，用液體激光熒光法進行測量受到極大的限值，建議采用分光光度法。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家環境保護標準.環境樣品中微量鈾的分析方法[S].HJ840-2017.

[2]周花瓏，甘毓璘，黃彬麗.N-235萃取/分光度法測定水中鈾和釷[J].大眾科技，2012，14（160）：60-61.

[3]黃德坤，于濤，鄧芳芳，等.激光熒光法測定海水和海洋生物中的總鈾 [G].中國環境科學學術年會論文集，2014：2379.

[4]沈全興，陳清澤.海水中鈾的測定[J].海洋學報，1983，5（1）：57.

[5]全國環境天然放射性水平調查總結報告編寫小組.全國水體中天然放射性核素濃度調查（1983-1990年）[J].輻射防護，1992，12（2）：143-163.