工作場(chǎng)所空氣中錳和鉛元素測(cè)定方法的研究

馬躍

（鞍山市職業(yè)病防治院 遼寧鞍山 114000）

1 前言

重金屬的污染和有機(jī)化合物的污染對(duì)自然界和人體的危害不同[1]，有機(jī)化合物的污染可以通過(guò)環(huán)境的自身凈化作用等降低或者解除。 但是重金屬元素具有富集性且難降解，在人體中的含量會(huì)越來(lái)越高[2]。 準(zhǔn)確、快速地檢驗(yàn)工作場(chǎng)所中的重金屬元素檢測(cè)尤為重要[3]。 檢測(cè)人員通常利用火焰原子吸收分光光度法測(cè)定元素錳，本文用微波消解-石墨爐原子吸收測(cè)定工作場(chǎng)所中空氣中的錳[4]，該法不僅可以保證檢測(cè)質(zhì)量，而且可以減少檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，不用更換儀器設(shè)備即可測(cè)定鉛、鎘等金屬元素，大大降低了檢測(cè)成本，值得推廣使用。

2 材料和方法

2.1 儀器和試劑

儀器：原子吸收分光光度計(jì)；微波消解儀；消解儀。

試劑：硝酸、過(guò)氧化氫（優(yōu)級(jí)純）；錳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 000 mg/L；鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 000 mg/L；去離子水。

2.2 儀器工作條件

石墨爐原子吸收儀工作參數(shù)，詳見(jiàn)表1。

表1 石墨爐原子吸收儀工作參數(shù)

氬氣流量0.5 MP，干燥溫度110℃，升溫10 s，保持 15 s；灰化溫度 700℃，升溫 10 s，保持 10 s；原子化溫度2 200℃，保持3 s（停氣）；清除溫度2 300℃，升溫 1 s，保持 3 s。

微波消解儀工作參數(shù)，詳見(jiàn)表2。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

將錳標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋為0.000 50、0.001 0、0.002 0、0.005 0、0.010、0.050 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，將鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋為 2.50、5.00、10.00、12.00、15.00、20.00 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。 用 1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸溶液定容，空白溶液為1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸溶液。 先將儀器預(yù)熱，再將儀器調(diào)至最佳狀態(tài)，采集空白和標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

表2 微波消解工作程序

2.4 樣品處理

2.4.1 樣品采集方法

本試驗(yàn)選取個(gè)體采樣方法，將個(gè)體采樣器佩戴在工人胸前，靠近工人呼吸帶，采樣時(shí)間選擇班中。

2.4.2 樣品處理方法

錳元素加標(biāo)回收及樣品：將3 張空白微孔濾膜分別加入 0.0020、0.0050、0.010 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液，微孔濾膜以及現(xiàn)場(chǎng)采樣濾膜加至聚四氟乙烯塑料內(nèi)管中，加入4 mL 硝酸溶液和1 mL 過(guò)氧化氫，搖勻，蓋內(nèi)蓋放入外套中，旋轉(zhuǎn)緊密。按照表1 工作程序進(jìn)行微波消解，樣品消解完全后置于恒溫消解儀趕酸，用1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸溶液定量轉(zhuǎn)移，定容至100.0 mL容量瓶中。

鉛元素加標(biāo)回收及樣品：將3 張空白微孔濾膜分別加入 2.50、5.00、10.00 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液，微孔濾膜以及現(xiàn)場(chǎng)采樣濾膜加至聚四氟乙烯塑料內(nèi)管中，加入4 mL 硝酸溶液和1 mL 過(guò)氧化氫，搖勻，蓋內(nèi)蓋放入外套中，旋轉(zhuǎn)緊密。按照表1 工作程序進(jìn)行微波消解，樣品消解完全后放置于恒溫消解儀趕酸，用1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸溶液定量轉(zhuǎn)移，定容至100.0 mL 容量瓶中。

3 結(jié)果與討論

3.1 消解方法的選擇

電熱板消解多采用硝酸-高氯酸體系，在加熱過(guò)程中有爆炸的危險(xiǎn)，消解過(guò)程需要操作者實(shí)時(shí)觀察。而微波消解選用硝酸-過(guò)氧化氫體系，不會(huì)發(fā)生爆炸，且大大降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 檢出限、標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和加標(biāo)回收率結(jié)果

錳元素相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果：1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸空白溶液連續(xù)測(cè)定10 次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3 倍相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限，檢出限為0.068 μg/L。 該方法在0～0.050 mg/L 錳元素的吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.998。每進(jìn)行10 個(gè)樣品的檢測(cè)，用0.005 0 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。樣品加標(biāo)回收結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表3 錳元素樣品加標(biāo)回收結(jié)果

鉛元素相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果：1%（體積分?jǐn)?shù)）硝酸空白溶液連續(xù)測(cè)定10 次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3 倍相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限，檢出限為0.106 μg/L。 該方法在0～20.00 mg/L 內(nèi)鉛與吸光度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.997。 每進(jìn)行10 個(gè)樣品的檢測(cè)，用10.00 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。 樣品加標(biāo)回收結(jié)果詳見(jiàn)表4。

表4 鉛元素樣品加標(biāo)回收結(jié)果

3.3 工作場(chǎng)所個(gè)體采樣濾膜結(jié)果

選取3 個(gè)工人個(gè)體采樣，結(jié)果詳見(jiàn)表5。

表5 個(gè)體采樣濾膜結(jié)果樣品

4 結(jié)論

本文選取個(gè)體采樣法進(jìn)行工作場(chǎng)所錳和鉛的采集方法，可有效避免因?yàn)椴蓸泳嚯x、操作體位或操作方式等不利因素的影響。 本文采用微波消解進(jìn)行檢測(cè)，該方法消解速度快，空白值低，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。通常錳元素的測(cè)定方法多為火焰原子吸收法，而本文采用石墨爐原子吸收法，在測(cè)定元素鉛時(shí)可以不用更換儀器，方便快捷[5]。 石墨爐原子吸收法測(cè)定工作場(chǎng)所中的錳和鉛，檢出限、線性關(guān)系以及加標(biāo)回收率都符合檢測(cè)要求，可以作為工作場(chǎng)所檢測(cè)錳和鉛元素的新方法。