地表水重金屬樣品前處理方法的分析探討

袁紅霞，柳云龍，康亞先

（四川江銅稀土有限責(zé)任公司，四川 冕寧 615601）

關(guān)健詞：地表水；火焰原子吸收法；前處理；重金屬；比較

1 引言

通常情況下，地表水中的重金屬含量極低，用火焰原子吸收分光光度法不易檢出。《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）［1］關(guān)于水樣采樣方法的規(guī)定為：“如果水樣中含沉降性固體（如泥沙），則應(yīng)分離除去。分離方法為：將所采水樣搖勻后倒入筒形玻璃容器（如1-2L 量筒），靜置30min，將不含沉降性固體但含有懸浮性固體的水樣移入盛樣容器并加入保存劑”。而在《水樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（HJ 493-2009）［2］規(guī)定為：“2.2.7 過(guò)濾和離心采樣時(shí)或采樣后，用濾器（濾紙、聚四氟乙烯濾器、玻璃濾器等）過(guò)濾樣品或?qū)悠冯x心分離都可以除去其中的懸浮物，沉淀，藻類及其他微生物。而在測(cè)定無(wú)機(jī)項(xiàng)目時(shí)常用0.45um 的濾膜過(guò)濾。過(guò)濾樣品的目的就是區(qū)分被分析物的可溶性和不可溶性的比例（例如可溶和不可溶的金屬部分）”。

對(duì)此，水樣在檢測(cè)前的前處理方法就變得十分重要，本文分析了不同性質(zhì)的地表水采用不同的前處理方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

2 采樣

選擇某縣境內(nèi)三條不同河流進(jìn)行采樣分析。

河流1：清澈、不納入任何排污；

河流2：渾濁，河床淤積有含鉛尾砂；

河流3：渾濁。

每條河流同時(shí)分類采集分析以下樣品。采樣嚴(yán)格按《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T91-2002）關(guān)于容器洗滌及水樣采樣方法，并做了現(xiàn)場(chǎng)空白。

（1）直接取樣500mL；

（2）直接取樣500mL，加濃HNO35mL；

（3）水樣自然沉降30min 后取上層非沉降部分500mL；

（4）水樣自然沉降30min 后取上層非沉降部分500mL，加濃HNO35mL。

3 試驗(yàn)部分

3.1 儀器與試劑

MSICE3500 原子吸收分光光度計(jì)；銅、鉛、鋅、鎘空心陰極燈；UPT-II-10T 超純水機(jī)。

HNO3優(yōu)級(jí)純（西隴化工）；銅、鉛、鋅、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液1000μg/mL（環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）；銅、鉛、鋅、鎘、鉻、鎳六合一混合標(biāo)準(zhǔn)樣品（環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所）。

3.2 樣品處理

根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康模瑢?duì)樣品進(jìn)行不同方式的處理［3-10］，樣品處理后的試樣進(jìn)行編號(hào)，見表1。

全消解：取100mL 水樣放入200mL 燒杯中，加入硝酸5mL，在電熱板上低溫加熱消解（不要沸騰）。蒸至10mL左右，加入5mL硝酸和2mL高氯酸，繼續(xù)消解，直至1mL 左右。如果消解不完全，再加入硝酸5mL 和高氯酸2mL，再次蒸至1mL 左右。取下冷卻，加水溶解殘?jiān)盟ㄈ葜?00mL。取0.2%硝酸100mL，按上述相同的程序操作，以此為空白樣。

過(guò)濾后全消解：水樣采集后經(jīng)0.45μm 濾紙過(guò)濾，取濾液100mL 同全消解方法進(jìn)行消解。

未過(guò)濾加酸：水樣直接采集后500mL 加濃HNO35mL。

過(guò)濾后未加酸：水樣直接采集后經(jīng)0.45μm 濾紙過(guò)濾后待測(cè)。

過(guò)濾后加酸：水樣直接采集后經(jīng)0.45μm 濾紙過(guò)濾后100mL 加濃HNO31mL。

沉降30min 上清液加酸：水樣自然沉降30min后取上層非沉降部分500mL 加濃HNO35mL。

沉降30min 上清液未加酸：水樣自然沉降30min 后取上層非沉降部分500mL 待測(cè)。

離心5min：水樣直接采集后經(jīng)4000 轉(zhuǎn)/min 離心5min 后待測(cè)。

3.3 試樣測(cè)定

測(cè)定處理后試樣中的銅、鉛、鋅、鎘含量。儀器工作參數(shù)及線性方程見表2。

4 結(jié)果與討論

為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)過(guò)程均帶標(biāo)樣參與檢測(cè)。

表1 前處理類別及編號(hào)

表2 儀器工作參數(shù)及線性方程

表3 試樣檢測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

根據(jù)《地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91-2002）、《水樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》（HJ 493-2009）的規(guī)定，重金屬水樣采集加濃HNO3后保存期為14d。由從表3 可知，檢測(cè)項(xiàng)目中銅、鎘檢測(cè)值變化不大，而河流2 鉛的檢測(cè)值采用前處理方法不同，差別很大。

對(duì)河流2 沉降30min 上清液加酸試樣（2-6）進(jìn)行連續(xù)間隔測(cè)試，結(jié)果見表4。

表4 河流2 加酸試樣連續(xù)檢測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

5 結(jié)論

試驗(yàn)表明，利用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定地表水中的銅、鉛、鋅、鎘時(shí)，

（1）對(duì)清澈未納入排污的地表水，因其本身重金屬含量極低，采用不同的前處理方法對(duì)檢測(cè)值基本無(wú)影響；

（2）對(duì)水質(zhì)混濁但本身底質(zhì)不含重金屬的地表水，采用不同的前處理方法基本對(duì)檢測(cè)值也基本無(wú)影響；

（3）對(duì)水質(zhì)混濁但本身底質(zhì)含重金屬的地表水，采用不同的前處理方法對(duì)檢測(cè)值影響較大，應(yīng)注意選擇不同的前處理方法；

（4）因重金屬元素在水中大多以固體形態(tài)存在，如果水樣采集后經(jīng)0.45μm 濾紙過(guò)濾或離心后，基本不能檢出。樣品經(jīng)沉降30min 取上清液加酸保存，其鉛、鋅的測(cè)定值在第4 天以后標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.6%、0.9%，基本達(dá)到一個(gè)比較穩(wěn)定的值。