浸提-離子色譜法測定污泥中可溶性氟化物

龍　麟，羅國兵，周　俊（.常州市排水管理處，江蘇常州0；.無錫市排水有限公司水質(zhì)檢測站，江蘇無錫40；.常州市環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇常州00）

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浸提-離子色譜法測定污泥中可溶性氟化物

龍麟1，羅國兵2，周俊3
（1.常州市排水管理處，江蘇常州213022；2.無錫市排水有限公司水質(zhì)檢測站，江蘇無錫214011；3.常州市環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇常州213001）

摘要：采用浸提-離子色譜法測定污泥中可溶性氟化物。結(jié)果表明浸提-離子色譜法測定污泥中可溶性氟化物具有較好的準確度和精密度，方法的線性范圍為0～10.0mg·L-1，檢出限為0.025mg·L-1，相對標準偏差小于2.0%，加標回收率為96.0%～102%。浸提-離子色譜法測定污泥中的可溶性氟化物，具有結(jié)果穩(wěn)定性好、快速簡便的特點，適合環(huán)境檢測中污泥中可溶性氟化物的快速檢測。

關(guān)鍵詞：純水浸提；離子色譜法；可溶性氟化物

氟元素與人體健康密切相關(guān)［1］，過量無機氟化物的攝入，使人體骨骼受損如引發(fā)肢體活動障礙、骨折、牙齒脆弱等。含氟廢水在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在［2］。有色金屬冶煉、農(nóng)藥等傳統(tǒng)工業(yè)，有機合成化工，光伏產(chǎn)業(yè)等新興現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中都會排出大量的含氟廢水。國內(nèi)目前對含氟廢水的研究較多，常用的方法主要有兩大類，即吸附法和沉淀法［3］。無論吸附法還是沉淀法，廢水中的氟化物均以沉淀物的形式存在于污水處理廠的污泥中。

目前，國際上對污泥的處置方式主要有好氧發(fā)酵（堆肥）、厭氧消化、干化、焚燒、土地利用、衛(wèi)生填埋和綜合利用等［4］。含氟污泥如果處置不當，極易導(dǎo)致二次污染，危害人體健康。因此，對污泥中可溶性氟化物的含量進行檢測十分重要。

離子色譜法作為一種成熟的儀器檢測方法，可同時檢測多種陰、陽離子。該方法操作簡單快速，干擾少，檢測結(jié)果的準確度和精密度較高，適合污泥中可溶性氟化物的測定。本文采用浸提-離子色譜法對污泥中可溶性氟化物進行測定，為污泥中可溶性氟化物的準確檢測提供參考。

1　實驗部分

1.1主要儀器與試劑

ICS- 2100離子色譜儀，帶電導(dǎo)池檢測器；Chrom eleon 7.1.0色譜工作站；樣品過濾器（0.22um），C18柱。

氟化物標準溶液：由1.000g·L-1氟化物標準儲備溶液稀釋配制成含10.0mg·L-1F-的標準溶液。

淋洗液：稱取經(jīng)105℃烘干2h后的無水Na2CO326.5g，用水溶解并定容至500mL，濃度為0.5mol· L-1。移取上述溶液18mL至1L容量瓶中，用水稀釋至刻度，配成濃度為0.009mol·L-1的淋洗液。

再生液：0.04mol·L-1H2SO4溶液。

載氣為高純N2（純度大于99.995%）。

試驗用水為超純水（18mΩ·cm）

H2SO4為優(yōu)級純，其他試劑為分析純。

鹽酸（HCl）：2mol·L-1

乙酸鈉：稱取15g NaAc溶于水，并稀釋至刻度。

1.2試驗方法

1.2.1浸提方法準確稱取1.0000g干污泥至500mL三角燒瓶中，加500mL超純水浸提。

1.2.2離子色譜法

1.2.2.1色譜條件IonPac AS9- HC分離柱和保護柱，MMSⅢ型抑制器，柱溫為室溫，流量為1.0mL· min-1，進樣量為10μL。

1.2.2.2試驗方法將浸提好的污泥泥水混合物依次過濾顆粒物和有機物后，用注射器抽取1mL左右注入儀器。按1.2.2.1條件測定。同時測定空白。

2　結(jié)果與討論

2.1干擾因素的影響

離子色譜受柱溫、電壓穩(wěn)定性及儀器工作環(huán)境等因素的影響［5］，因此，測定前應(yīng)采用空白試驗檢查基線，基線無較大波動或雜峰方可進行樣品測定。此外，樣品中顆粒物可堵塞色譜柱及造成色譜法無法分離。同時有機物質(zhì)的存在對色譜分離柱影響很大，嚴重時可使其損壞，影響其使用壽命［6］，有研究表明，可以用活性碳吸附［7］或用C18固相萃?。⊿PE）小柱清除提取液中的可溶性有機質(zhì)物質(zhì)［8］。因此，浸提液測定時應(yīng)依次經(jīng)0.22μm過濾器過濾顆粒度、用C18柱去除有機物干擾。

2.2浸提條件的影響

在浸提法中，浸提的時間和浸提方式對浸提效果有較大的影響，按照1.2.1浸提方法配置泥水混合物，將泥水混合浸提液采用靜置、機械震蕩、超聲波震蕩分別浸提0.5、1、1.5、2、4、6、8h，比較不同浸提時間和浸提方式的效果（表1）。結(jié)果表明當浸提時間為1h時，3種浸提方式（靜置、機械震蕩、超聲波震蕩）中機械震蕩與超聲波震蕩提取的污泥樣品中可溶性氟化物濃度達到最高值，當浸提時間超過1h后，3種浸提方式的測定結(jié)果無明顯差異?？紤]到浸提時間及浸提設(shè)備成本，本文采用機械震蕩方式浸提1h污泥樣品。

表1　浸提方式與時間關(guān)系（mg·kg-1）Tab.1 Relationship between extraction method and extraction time（mg·kg-1）

2.3標準曲線與檢出限

分別移取0，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00，25.00mL F-標準溶液至25mL比色管中，用水稀釋至刻度，混勻后測定。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，線性回歸方程為Y=0.504X-0.0098，相關(guān)系數(shù)為0.9997。按照3倍信噪比計算儀器檢出限為0.025mg·L-1。

2.4精密度及回收率試驗

將氟化物標準樣品平行處理6份，用離子色譜法測定氟化物的含量，計算其相對標準偏差（表2）。在浸提液中加入一定量F-標準溶液，然后進行測定，計算回收率（表3）。

表2　精密度測定（n=6）Tab.2 Precision test of the method（n=6）

表3　測定浸提液氟化物回收率（n=6）Tab.3 Recovery test of the method（n=6）

結(jié)果表明，該方法具有較高的精密度（RSD＜2.0%）和準確度（加標回收率96%～102%）。

3　結(jié)論

浸提-離子色譜法在測定污泥中可溶性氟化物時，靜置浸提需要2h才能達到滿意效果，考慮到超聲波震蕩儀價格較貴，推薦采用純水機械震蕩浸提1h，測定的回收率是96.0%～102%，相對標準偏差均小于2%。該方法具有測定結(jié)果準確、快速、、穩(wěn)定度強、精密度高等優(yōu)點，并且無需加入化學試劑即可進行檢測，可滿足環(huán)境污泥中可溶性氟化物的檢測。

參考文獻

［1］營浩，張顯晨，郜紅建.不同pH值的檸檬酸對茶園土壤溶出液中氟組分變化的影響［J］.環(huán)境化學，2014，33（11）：1885- 1992.

［2］程煒.含氟廢水處理實例與工藝探討［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2015，（5）：42- 43.

［3］張超杰，周琪.含氟水治理研究進展［J］.給水排水，2002，28（12）：26- 29.

［4］張露露，羅佳文，石明巖.城市污泥處理處置的研究進展［J］.廣州建筑，2015，43（5）：2- 5.

［5］羅國兵.離子色譜法測定污水中理化檢驗（化學分冊），2011，47（11）：741- 742.

［6］薛光璞，牛星梅.在離子色譜法中用碳18小柱預(yù)處理有機污染水樣［J］..環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù).1994，6（2）：59.

［7］劉學芝，韓富根，焦桂珍.煙葉中氯含量測定方法的改進效果［J］.河南農(nóng)業(yè)科學，2004，33（4）：22.

［8］朱江，程麗婭，郎朗.離子色譜法測定植物樣品中氯的前處理方法研究［J］.分析實驗室，2015，8（34）：922- 925.

Determination of soluble fluoride in sewage sludge samples by ion chromatography with pure water extraction

LONG Lin1，LUO Guo-bing2，ZHOU Jun3
（1.Changzhou Drainage Management Department，Changzhou 213022，China；2.Water Quality Monitoring Station，Wuxi Drainage Co. Ltd.，Wuxi 214011，China；3.Changzhou Environmental Monitoring Center，Changzhou 213001，China）

Abstract：A new method for the determination of soluble fluoride in sewage sludge samples was developed by ion chromatography. The results indicated that the method has good accuracy and precision. The linear range was 0～10.0mg·L-1. The detect limit（DL）was 0.025mg·L-1. The relative standard deviation（RSD）was below 2.0%with 96.0%～102%recovery. The proposed method has well stability，rapid analytical speed and easy operation for environmental analysis such as the determination of soluble fluoride in sewage sludge samples with satisfactory results.

Key words：pure water extraction；ion chromatography；soluble fluoride

中圖分類號：O652.63

文獻標識碼：A

DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tq. 20160625

收稿日期：2016- 01- 18

作者簡介：龍麟（1979-），男，碩士研究生，工程師，2002年畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學環(huán)境保護專業(yè)，從事排水監(jiān)測工作。