贾晓波
(山西省太原生态环境监测中心,山西 太原 030002)
引 言水中的硫化物一般是指水溶性无机硫化物和酸溶性金属硫化物,包括溶解性的H2S、HS-、S2-,存在于悬浮物中的可溶性硫化物、酸溶性金属硫化物,以及未电离的有机、无机类硫化物。硫化物通常存在于地下水及生活污水中, 其中一部分是由细菌在厌氧条件下将硫酸盐还原或将含硫有机物分解而产生[1-2]。由于硫化物对水中生物及人体有极大的危害,因此,硫化物成为水质监测的一项重要指标。水中硫化物可以释放出硫化氢气体,硫化氢气体无色、易溶于水,具有臭鸡蛋气味,其腐蚀性、可燃性、致死性极强。低浓度硫化氢气体可以引起身体不适,高浓度硫化氢会损害大脑神经,导致人体神志不清甚至窒息死亡。硫化氢还可与污水中的重金属离子结合形成各种络合物和沉淀,抑制重金属离子的生物有效性,从而加重水体污染[3]。目前,我国常用的硫化物测定方法有亚甲蓝分光光度法、碘量法、离子选择电极法,但这些方法步骤繁琐、操作复杂、耗时较长[4]。因此,本文采用新型便携式气相分子吸收光谱仪对水中硫化物进行测定,并对检出限、精密度、准确度等进行研究。
1 实验部分1.1 仪器及试剂AJ-3760便携式气相分子吸收光谱仪,带自动进样器和自动稀释功能。
盐酸溶液:c(HCl)=3 mol/L。
乙酸锌-乙酸钠溶液:称取50.0 g乙酸锌(ZnAc2·2H2O)和12.5 g乙酸钠(NaAc·3H2O),溶解于1 000 mL水中,摇匀。
硫化物标准使用液:以新配制的氢氧化钠溶液(40 g/L)调节去离子除氧水至pH=10~12后,每500 mL加1 mL~2 mL乙酸锌-乙酸钠溶液,混匀。用上述溶液配制溶液稀释硫化物标准溶液至4.00 mg/L。
1.2 仪器工作条件光源:氘灯光源;工作条件:工作波长202.6 nm;测定方式:峰高;载气:空气;氘灯电流:50.00 mA。
1.3 实验方法按照仪器操作规程正确连接气相分子吸收光谱仪的管路和线路,将仪器的尾气输出接口连接填充乙酸铅棉花的导管,以对尾气中含有的剧毒H2S气体进行吸收处理。启动仪器,通过自检后,选择“测试项目设置”为“硫化物”,设置样品检测参数;清洗管路2次~3次,待吸光度基线稳定后,设置“曲线及样品”。用自动稀释器配置曲线,选择指定倍数稀释;然后输入样品名称及位置编号,启动测试。
2 结果及讨论2.1 校准曲线配制4.00 mg/L硫化物标准使用液,利用仪器自动稀释为浓度分别为0.0、0.2、0.4、1.0、2.0、5.0 mg/L的标准曲线系列,经测试,曲线回归方程为Y=0.079 480X-0.000 325,R=0.999 9,满足方法R≥0.999的要求。
2.2 方法检出限及测定下限由于纯水中检不出硫化物,因此在去离子水中加入质量浓度为0.02 mg/L的硫化物标准溶液作样品空白,重复测定9次,根据9次测定结果计算其标准偏差S,按照《环境监测 分析方法标准值修订技术导则》(HJ 168-2010)计算方法检出限,检出限MDL=S×2.896。以4倍方法检出限确定为本方法目标物的测定下限。测定结果见表1。
表1 方法检出限、测定下限测试数据表
2.3 方法精密度对质量浓度分别为0.4、2.0、3.6 mg/L的硫化物标准使用溶液进行测定,每种浓度平行测定6次,分别计算不同浓度样品的平均值、标准偏差、相对标准偏差等各项参数。测定结果见表2。3种浓度的相对标准偏差分别为1.6%、1.4%、1.1%,满足质控要求。
表2 方法精密度测试数据表
2.4 方法准确度2.4.1 标准样品的测定
对硫化物环境标准样品205538[标准值3.22(±0.27)mg/L]、205540[标准值1.72(±0.13)mg/L]进行6次平行测定,测定结果见表3。结果显示,205538、205540平均值分别为3.307 2 mg/L、1.680 0 mg/L,在标准值要求范围内,相对误差分别为2.7%、-2.3%,满足质控要求。
表3 有证标准物质测试数据表
2.4.2 实际样品加标
利用该方法对地表水样品、生活污水样品、钢铁废水样品、焦化废水样品及实际样品加标样进行测定,平行测定6次,测定结果见表4。由表4可见,地表水、生活污水、钢铁废水、焦化废水的加标回收率分别为94.9%、101%、87.5%、96.3%,均满足质控要求。
表4 实际样品及加标样测定
3 结语本文采用新型便携式气相分子吸收光谱仪对水中硫化物进行测定,操作简单、分析速度快,相比于传统的手工分析方法而言,大大简化了分析步骤。通过对检出限、精密度、准确度等的研究表明,该方法满足地表水、生活污水、钢铁废水、焦化废水的测定要求,可以应用于此类实际样品的测定。