AAS法測定PM 2.5中的重金屬
本文參考GB/T 11739方法標準,應用火焰和石墨爐原子吸收法分別測定了質控標樣GBW(E)080212和空氣細顆粒物中鉛、鎘和砷的含量。實驗結果表明:鉛、鎘和砷線性關系良好,質控濾膜測定結果與標定值吻合,空白樣品加標回收率在88.9%~92.4%之間。方法方便可靠,適用于測定空氣中細顆粒物的重金屬元素。
空氣中粒徑小于2.5μm的顆粒物,被稱為細顆粒物(即PM 2.5)。2011年11月,《環境空氣質量標準》將PM 2.5納入常規空氣質量評價,其年和日平均濃度限值被分別定為0.035mg/m3和0.075mg/m3。細顆粒物中,鉛、錳、鎘、銻、鍶、砷、鎳、硫酸鹽、多環芳烴等含量較高,有害物質在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。細顆粒物被吸入人體后會直接深入到肺部的氣體交換器官,干擾肺部的氣體交換,引發包括哮喘、支氣管炎和心血管病等方面的疾病,對人健康危害極大。
對于空氣細顆粒物中的重金屬進行檢測,可以了解其有毒重金屬的含量,有針對性地對可能對健康造成的危害予以防治。本文參考GB/T11739方法標準,使用火焰和石墨爐原子吸收法分別測定了質控濾膜GBW(E) 080212和PM?2.5樣品中的鉛、鎘和砷的含量。
實驗部分
實驗儀器、器皿及試劑
島津AA-7000原子吸收分光光度計;實驗所用器皿均為玻璃制品(30%硝酸浸泡24h);實驗所用酸均為電子純試劑;實驗用水為超純去離子水;質控濾膜標準品GBW(E) 080212(中國疾病預防控制中心職業衛生與中毒控制所)。
儀器條件和參數
配置鉛、鎘和砷的標準溶液。儀器穩定后,按照表1和表2的儀器工作條件,標準曲線法計算結果。
樣品采集與保存
將Whatman公司直徑90mm孔徑0.45μm的石英濾膜恒溫干燥24h,密封保存。在建筑物頂層,使用中流量顆粒采樣器及相應切割器以0.1m3/min 的流量采氣288m3(48h),收集細顆粒物樣品。大氣壓和溫度數據用采樣器記錄均值。采樣完成后,密封干燥保存。測定前濾膜干燥恒溫24h,稱重并記錄。
樣品的前處理
分別將細顆粒物采樣濾膜和質控濾膜 GBW(E) 080212置于50ml離心管底部,加入5%硝酸溶液20ml浸沒截取的濾膜,擰緊離心管的螺旋蓋,于通風櫥里70℃水浴超聲浸提3h。浸提后取出放至室溫,浸提液用0.45μm濾膜過濾,向離心管中加入少量去離子水清洗內壁并過濾,合并濾液轉移至50ml容量瓶中,以去離子水定容,振蕩混勻,備用。同時取未采樣濾膜制備樣品空白,并另取空白濾膜做加標回收實驗。采樣濾膜和空白濾膜稀釋40倍后用石墨爐原子吸收法測定As元素; 空白濾膜加標溶液稀釋10倍后測定砷元素。
結果與討論
標準曲線及方程式
配制Pb和Cd濃度混合標準溶液各50ml,使用火焰法原子吸收儀測定;配制20μg/L的As標準溶液,利用自動進樣器自動稀釋功能制備系列標準溶液,用石墨爐原子吸收儀測定。標準系列如表3所示,測得標準曲線如下:
儀器檢出限
對空白標準溶液進行10次測定,取3倍的空白標準偏差除以斜率所對應的濃度即為檢出限,其結果如表4所示。
PM 2.5樣品和濾膜標準品測定結果及給定值
按實驗方法對GBW(E) 080212濾膜樣品和PM 2.5樣品進行分析,分析結果如表5、表6所示。
加標回收率
按實驗方法處理空白濾膜,并另作濾膜加標實驗,回收率結果如表7所示。
小結
本文參考GB/T 11739方法標準,使用火焰和石墨爐原子吸收法分別測定了質控濾膜GBW(E)080212和PM 2.5樣品中鉛、鎘和砷的含量。實驗結果表明,各元素線性關系良好,質控濾膜測定結果與標定值吻合。該方法操作簡便,適合測定空氣中細顆粒物的重金屬元素。
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焦點事件
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