生活垃圾焚烧飞灰中铅的测定实验室比对数据探讨

2022-11-23

一、实验室比对目的

为了验证使用同一种前处理方式 (HJ/T300-2007) , 不同的仪器, 不同的分析方法, 不同的实验室出具的检测结果的可比性。

二、参加比对实验室

1、实验室1 (发起单位) ;

2、实验室2;

3、实验室3;

4、实验室4;

三、样品来源

生活垃圾焚烧飞灰存放处 (处理后)

四、样品制样过程

按照工业固体废物采样制样技术规范HJ/T20-1998执行:

1、粉碎

依照固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法HJ/T300-2007的要求, 对所采飞灰样品过筛, 选择可通过0.95mm筛孔的样品, 对于颗粒大的样品使用粉碎机粉碎处理。

2、混合

用人工转堆法, 使过筛的一定粒度的样品充分混合, 以达均匀分布。

3、缩分

圆锥缩分法:

在固废前处理室, 将混合均匀的飞灰样品置于平整、洁净的台面上, 堆成圆锥形, 每次混合自圆锥的锥尖落下, 使样品均匀地沿锥尖散落, 反复重复操作至少三次, 使样品充分混匀, 然后将圆锥顶端压平成圆饼, 按照十字分样, 分成四等份, 其中一份实验室1自行检测, 其他三份分别委托另外三家实验室检测。

五、飞灰样品前处理过程

按照固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法HJ/T300-2007执行:

1、样品含水率测定

称取50-100克样品置于具盖器中, 于105℃下烘干, 恒重至两次称量值的误差小于1%, 计算样品含水率。

2、确定使用的浸提剂

取5.0克样品至500毫升烧杯或锥形瓶中, 加入96.5ml试剂水, 盖上表面皿, 搅拌5min, 样品p H>5.0, 加3.5ml1M盐酸, 盖上表面皿, 加热至50℃, 保持10min, 将溶液冷却至室温, 测定p H>5.0, 因此选用浸提剂2#。

浸提剂2#:用试剂水稀释17.25ml的冰醋酸至1L, 配制后溶液的p H为2.64±0.05。

3、浸出步骤

称75克飞灰样品, 置于2L提取瓶中, 根据样品的含水率, 按液固比为20:1 (L/Kg) 计算加入浸提剂, 盖好瓶盖后固定在翻转式振荡器上, 调节转速为30±2r/min, 振荡20小时。

之后在压力过滤器上装好滤膜, 用稀硝酸淋洗过滤器和滤膜, 弃掉淋洗液, 过滤并收集浸出液, 于4℃下保存测定。

六、实验室1检测过程

1、采用方法

固体废物铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光光度法GB/T15555.2-1995

2、适用范围

适用于固体废物浸出液中铜、铅、锌和镉的测定。

3、原理

将试液直接喷入火焰, 在空气-乙炔火焰中, 铜、铅、锌和镉的化合物解离为基态原子, 并对空心阴极灯的特征辐射谱线产生选择性吸收, 在给定条件下, 测定铜、铅、锌和镉的吸光度。

4、干扰排除

当样品中含盐量很高, 分析谱线波长又低于350nm时, 出现非特征吸收, 如高浓度钙产生的背景吸收使铅的测定结果偏高;针对此项干扰, 实验室将浸出液适当稀释, 以尽量降低干扰。

同时, 硫酸对铅的测定也有影响, 但一般不超过2%, 为排除此项干扰, 实验使用硝酸作介质。

七、四家实验室检测方法及检测结果见下表

八、数据分析及结论

1、参加比对实验室所测量结果 (飞灰处理后) 均满足[生活垃圾填埋场污染控制标准]GB16889-2008中, 浸出液污染物浓度限值要求 (铅浓度限值为0.25mg/l) 。

2、实验室1与实验室2检测数据较接近, 其相对偏差分别为2.0% (处理前) 和7.0% (处理后) , 在偏差允许范围内, 数据可以接受。

3、实验室3和实验室4的检测数据无论是相互比较还是与其他实验室比较, 检测数据相对偏差均很大, 没有可比性。

4、原因分析

实验室1与实验室2所用检测分析方法原理相近, 均为火焰原子分析光谱法, 所以数据较接近。

九、原子吸收光谱法与等离子发射光谱法优缺点比较

1、雾化进样系统比较

原子吸收的雾化系统不易出故障, 试样中存在5微米直径的固体颗粒仍可雾化进样;而等离子发射光谱仪的雾化器经常是造成仪器工作不正常的重要原因, 损坏的可能性极大, 且要求试样中的固体颗粒直径不大于0.45微米。

2、干扰因素的比较

2.1化学干扰

化学干扰是原子吸收分析中经常遇到的, 影响最大的干扰, 其产生的主要原因是待测元素不能从它的化合物中全部解离出来, 由于形成稳定或难熔化化合物, 从而相互干扰;而在等离子发射光谱中, 由于ICP光源的高温、惰性气体环境以及分析物在等离子体中滞留时间长等因素, 使ICP光源对这类干扰有明显的抵制作用。

2.2光谱干扰

原子吸收法中, 由于在制作空心阴极灯时, 已考虑了光源可能引起的光谱干扰, 分析不同元素时选用不同的元素灯, 提高了分析的准确性。因此, 光谱干扰的机会很小;而在等离子发射光谱中, 由于ICP光源激发的谱线包括原子线、离子线甚至还有二次离子线, 加之这种因素所造成的谱线增宽效应, 因此, 在ICP光源中光谱干扰是个严重的问题。在建立分析方法时消除光谱干扰和确定分析谱线是一项重要任务。