氣相分子吸收光譜法測定水中硫化物

賈曉波

(山西省太原生態環境監測中心，山西 太原 030002)

引 言

水中的硫化物一般是指水溶性無機硫化物和酸溶性金屬硫化物，包括溶解性的H2S、HS-、S2-，存在于懸浮物中的可溶性硫化物、酸溶性金屬硫化物，以及未電離的有機、無機類硫化物。硫化物通常存在于地下水及生活污水中, 其中一部分是由細菌在厭氧條件下將硫酸鹽還原或將含硫有機物分解而產生[1-2]。由于硫化物對水中生物及人體有極大的危害，因此，硫化物成為水質監測的一項重要指標。水中硫化物可以釋放出硫化氫氣體，硫化氫氣體無色、易溶于水，具有臭雞蛋氣味，其腐蝕性、可燃性、致死性極強。低濃度硫化氫氣體可以引起身體不適，高濃度硫化氫會損害大腦神經，導致人體神志不清甚至窒息死亡。硫化氫還可與污水中的重金屬離子結合形成各種絡合物和沉淀，抑制重金屬離子的生物有效性，從而加重水體污染[3]。目前，我國常用的硫化物測定方法有亞甲藍分光光度法、碘量法、離子選擇電極法，但這些方法步驟繁瑣、操作復雜、耗時較長[4]。因此，本文采用新型便攜式氣相分子吸收光譜儀對水中硫化物進行測定，并對檢出限、精密度、準確度等進行研究。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

AJ-3760便攜式氣相分子吸收光譜儀，帶自動進樣器和自動稀釋功能。

鹽酸溶液：c(HCl)=3 mol/L。

乙酸鋅-乙酸鈉溶液：稱取50.0 g乙酸鋅(ZnAc2·2H2O)和12.5 g乙酸鈉(NaAc·3H2O)，溶解于1 000 mL水中，搖勻。

硫化物標準溶液，100 mg/L，生態環境部標樣研究所。

硫化物標準使用液：以新配制的氫氧化鈉溶液(40 g/L)調節去離子除氧水至pH=10～12后，每500 mL加1 mL～2 mL乙酸鋅-乙酸鈉溶液，混勻。用上述溶液配制溶液稀釋硫化物標準溶液至4.00 mg/L。

1.2 儀器工作條件

光源：氘燈光源；工作條件：工作波長202.6 nm；測定方式：峰高；載氣：空氣；氘燈電流：50.00 mA。

1.3 實驗方法

按照儀器操作規程正確連接氣相分子吸收光譜儀的管路和線路，將儀器的尾氣輸出接口連接填充乙酸鉛棉花的導管，以對尾氣中含有的劇毒H2S氣體進行吸收處理。啟動儀器，通過自檢后，選擇“測試項目設置”為“硫化物”，設置樣品檢測參數；清洗管路2次～3次，待吸光度基線穩定后，設置“曲線及樣品”。用自動稀釋器配置曲線，選擇指定倍數稀釋；然后輸入樣品名稱及位置編號，啟動測試。

2 結果及討論

2.1 校準曲線

配制4.00 mg/L硫化物標準使用液，利用儀器自動稀釋為濃度分別為0.0、0.2、0.4、1.0、2.0、5.0 mg/L的標準曲線系列，經測試，曲線回歸方程為Y=0.079 480X-0.000 325，R=0.999 9，滿足方法R≥0.999的要求。

2.2 方法檢出限及測定下限

由于純水中檢不出硫化物，因此在去離子水中加入質量濃度為0.02 mg/L的硫化物標準溶液作樣品空白，重復測定9次，根據9次測定結果計算其標準偏差S，按照《環境監測 分析方法標準值修訂技術導則》(HJ 168-2010)計算方法檢出限，檢出限MDL=S×2.896。以4倍方法檢出限確定為本方法目標物的測定下限。測定結果見表1。

表1 方法檢出限、測定下限測試數據表

2.3 方法精密度

對質量濃度分別為0.4、2.0、3.6 mg/L的硫化物標準使用溶液進行測定，每種濃度平行測定6次，分別計算不同濃度樣品的平均值、標準偏差、相對標準偏差等各項參數。測定結果見表2。3種濃度的相對標準偏差分別為1.6%、1.4%、1.1%，滿足質控要求。

表2 方法精密度測試數據表

2.4 方法準確度

2.4.1 標準樣品的測定

對硫化物環境標準樣品205538[標準值3.22(±0.27)mg/L]、205540[標準值1.72(±0.13)mg/L]進行6次平行測定，測定結果見表3。結果顯示，205538、205540平均值分別為3.307 2 mg/L、1.680 0 mg/L，在標準值要求范圍內，相對誤差分別為2.7%、-2.3%，滿足質控要求。

表3 有證標準物質測試數據表

2.4.2 實際樣品加標

利用該方法對地表水樣品、生活污水樣品、鋼鐵廢水樣品、焦化廢水樣品及實際樣品加標樣進行測定，平行測定6次，測定結果見表4。由表4可見，地表水、生活污水、鋼鐵廢水、焦化廢水的加標回收率分別為94.9%、101%、87.5%、96.3%，均滿足質控要求。

表4 實際樣品及加標樣測定

3 結語

本文采用新型便攜式氣相分子吸收光譜儀對水中硫化物進行測定，操作簡單、分析速度快，相比于傳統的手工分析方法而言，大大簡化了分析步驟。通過對檢出限、精密度、準確度等的研究表明，該方法滿足地表水、生活污水、鋼鐵廢水、焦化廢水的測定要求，可以應用于此類實際樣品的測定。