生活垃圾灰飛鰲合樣品重金屬測(cè)試測(cè)試方法

生活垃圾灰飛鰲合樣品重金屬測(cè)試測(cè)試方法；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；原子熒光光度計(jì)；電感耦合等離子體；美析集團(tuán)（www.antak.com.cn）

生活垃圾處理專(zhuān)指日常生活或者為日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)所產(chǎn)生的固體廢棄物以及法律法規(guī)所規(guī)定的視為生活垃圾的固體廢物的處理，包括生活垃圾的源頭減量、清掃、分類(lèi)收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、處理、處置及相關(guān)管理活動(dòng)。

本公司根據(jù)生活垃圾國(guó)家處理標(biāo)準(zhǔn)，制定了一套從樣品前處理到分析測(cè)定的應(yīng)用方案。

（一）焚燒飛灰無(wú)害化處理及穩(wěn)定化處理技術(shù)簡(jiǎn)介

1.水泥穩(wěn)定化技術(shù)

        該方法為在飛灰中添加水泥、水?dāng)嚢杌旌?。該工藝的?yōu)點(diǎn)是水泥固化技術(shù)工藝成熟、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易于操作，固化處理費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是：水泥增容比較高；危廢填埋場(chǎng)建設(shè)成本高，填埋飛灰占用寶貴庫(kù)容。

2.螯合穩(wěn)定化技術(shù)

飛灰中加入螯合劑混合攪拌后實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化后運(yùn)往生活垃圾填埋場(chǎng)填埋處置。。在實(shí)際操作中螯合過(guò)程中滿(mǎn)足要求配比隨飛灰而變、成本較高、生活垃圾填埋場(chǎng)配套設(shè)施必須符合要求等。焚燒飛灰經(jīng)處理后需要達(dá)到：含水率小于30%；二惡英含量低于3 μg TEQ/kg且重金屬浸出液達(dá)到GB16889中表1的要求。

小結(jié)：

      上述2種焚燒飛灰無(wú)害化處理技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用的是水泥穩(wěn)定化和螯合穩(wěn)定化兩種技術(shù)，使用螯合穩(wěn)定化技術(shù)。

3．焚燒飛灰螯合穩(wěn)定化處理技術(shù)

      目前螯合劑一般為一種液狀氨基二硫代甲酸型螯合樹(shù)脂，含有大量的極性基,極性基中硫原子半徑較大，帶負(fù)電，且易于極化變形而產(chǎn)生負(fù)電場(chǎng)，它能捕捉陽(yáng)離子并趨向成鍵而生成難溶的氨基二硫代甲酸鹽。

     同一金屬離子螯合的配價(jià)基極可能來(lái)自不同的分子，這樣生成的鹽的分子會(huì)是高交聯(lián)的、立體結(jié)構(gòu)的，原試劑的分子量為10~15萬(wàn)，而生成的難溶螯合鹽的分子可達(dá)到數(shù)百萬(wàn)，甚至上千萬(wàn)，生成穩(wěn)定的交聯(lián)空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的重金屬螯合物，從而有極高的穩(wěn)定性。

二、《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》簡(jiǎn)介

       GB16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》是國(guó)家環(huán)保部于2008年4月頒布的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，主要針對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提出了新要求，其中涉及生活垃圾焚燒飛灰經(jīng)處理后滿(mǎn)足下表中標(biāo)準(zhǔn)限值要求，即可送入生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行分區(qū)填埋。

螯合飛灰進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)檢測(cè)要求

三、《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》簡(jiǎn)介

GB5085.3-2007《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)  浸出毒性鑒別》是原國(guó)家環(huán)?？偩钟?007年4月頒布的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，主要針對(duì)危險(xiǎn)廢物的浸出毒性鑒別提出了規(guī)范性方法。

      該標(biāo)準(zhǔn)的附錄中主要包括23項(xiàng)浸出毒性鑒別方法，其中附錄A-G為無(wú)機(jī)類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)方法，H-R為有機(jī)類(lèi)檢測(cè)物質(zhì)方法，S-W為樣品前處理方法。

     根據(jù)我司實(shí)驗(yàn)證明，GB16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中，經(jīng)螯合處理后的生活垃圾焚燒飛灰浸出液中各元素的含量如下：

四、樣品前處理

（1）鰲合飛灰含水率測(cè)定

     稱(chēng)取50-100g樣品置于具蓋容器中，于105℃下烘干4h，恒重至兩次稱(chēng)量值的誤差小于±1%，計(jì)算樣品含水率：

                    η=(A-B)/A

A：樣品干燥前重量

B：樣品干燥后重量

η:   樣品含水率

    儀器設(shè)備：分析天平、稱(chēng)量瓶 、干燥器

注：進(jìn)行含水率測(cè)定后的樣品，不能用于浸出毒性試驗(yàn)。

（2）樣品破碎

     樣品顆粒應(yīng)可以通過(guò)9.5mm孔徑的篩，對(duì)于粒徑大的顆?？赏ㄟ^(guò)破碎、切割或者碾磨降低粒徑。

     設(shè)備：篩（孔徑9.5mm）、破碎機(jī)

（3）確定使用的浸提劑

1.浸提劑：通過(guò)溶解、分離或交換，提取樣品中某些成分而使用的溶劑。

2.種類(lèi)：

       浸提劑1#：加入5.7ml冰醋酸至500ml試劑水中，加64.3ml 1mol/L氫氧化鈉，稀釋至1L。配制后溶液的pH值應(yīng)為4.93±0.05。

       浸提劑2#：用試劑水稀釋17.25ml的冰醋酸至1L。配制后的溶液pH值應(yīng)為2.64±0.05。

3.選擇浸提劑

取5.0g樣品至500ml燒杯或錐形瓶中，加入96.5ml試劑水，蓋上表面皿，用磁力攪拌器猛烈攪拌5min，測(cè)定pH，如果pH<5.0，用浸提劑1#；如果pH>5.0，加上3.5ml 1mol/L鹽酸，蓋上表面皿，加熱至50℃，并在此溫度下保持 10min。將溶液冷卻至室溫，測(cè)定pH，如果pH<5.0，用浸提劑1#；如果pH>5.0，用浸提劑2#。 （飛灰鰲合樣品一般都采用浸提劑2#）

 藥劑：1mol/L氫氧化鈉溶液、冰醋酸（優(yōu)級(jí)純）、 1mol/L鹽酸

 設(shè)備儀器：磁力攪拌器、 pH計(jì)、水浴鍋、燒杯、錐形瓶、表面皿、量筒、移液管。

（4）浸出液制備

浸出液制備方法

    稱(chēng)取75-100g樣品，置于2L提取瓶中，根據(jù)樣品的含水率，按液固比為20:1（L/Kg）計(jì)算出所需浸提劑的體積，加入浸提劑。

          A(1- η)/X=1/20

A：稱(chēng)取樣品重量（單位g）

η:   樣品含水率

X：浸提劑體積（單位ml）

     將已加入浸提劑的提取瓶，蓋緊瓶蓋后，固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩儀上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為30±2r/min，于23±2℃下振蕩18±2h。在振蕩過(guò)程中如有氣體產(chǎn)生，應(yīng)定時(shí)在通風(fēng)廚中打開(kāi)提取瓶，釋放過(guò)度的壓力 。

     注意：在振蕩過(guò)程中需要注意提取瓶是否有漏水現(xiàn)象，如有泄露，立即停止，更換新提取瓶，重復(fù)以上步驟重新制備浸出液。

設(shè)備儀器：翻轉(zhuǎn)振蕩儀，電子天平，量筒，燒杯，移液管 、提取瓶（2L）等。 

（5）浸出液后處理

1.過(guò)濾

    振蕩過(guò)后浸出液需過(guò)濾處理，過(guò)濾用濾膜要求為玻纖濾膜或微孔濾膜，孔徑0.6-0.8μm

    考慮到元素檢測(cè)儀器需求，應(yīng)使用高壓過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，能較大幅度降低水的鹽度，以防止儀器堵塞。

設(shè)備儀器：高壓過(guò)濾器、濾膜、氮?dú)獍l(fā)生器、燒杯等。  

注：用于金屬分析的浸出液必須盡快分析或用硝酸酸化至pH＜2.0于4℃左右保存不超過(guò)24小時(shí)。 

2.消解

    消解的原理是采用硝酸在加熱情況下破壞樣品中有機(jī)物或還原性物質(zhì)。微波消解通常是利用微波加熱密閉容器中的溶液，從而在高溫高壓下使各類(lèi)樣品進(jìn)行反應(yīng)或者分解的消解方法。

   為消除浸出液中有機(jī)物或還原性物質(zhì)對(duì)元素檢測(cè)的影響，浸出液需進(jìn)行消解處理。

   消解步驟：取20ml浸出液于消解罐中，加入5ml濃硝酸，裝入密閉的微波消解罐中，消解儀的0號(hào)罐必須放入樣品，同時(shí)要做樣品空白實(shí)驗(yàn)。設(shè)定好消解程序120℃消解5min，150℃消解5min，180℃消解10min。消解完成后待溫度冷卻至60℃后取出，作為待測(cè)溶液。

     微波消解儀在使用過(guò)程中需注意安全，應(yīng)規(guī)范操作，并在通風(fēng)廚中進(jìn)行。

     設(shè)備儀器：微波消解儀、燒杯、量筒、攪拌棒等

     藥劑：濃硝酸等

微波消解儀使用注意事項(xiàng)

1、每個(gè)消解罐中總液量≤30ml，其中最佳配比為20ml樣品＋5ml濃HNO3

2、消解罐用完后用10%（V/V）的酸（HNO3或者HCl）進(jìn)行浸泡（至少兩個(gè)小時(shí)），泡完后用純水（去離子水）清洗。如要即時(shí)使用，需要烘干，烘干溫度≤60℃。在清洗罐內(nèi)部時(shí)，不能用硬毛刷刷洗，建議配買(mǎi)一個(gè)軟毛刷，刷罐子專(zhuān)用。

微波消解儀使用注意事項(xiàng)。

3、當(dāng)使用溫控消解時(shí)，最高溫度＜250℃，其中，第一步溫度不能超過(guò)150℃，每步之間的溫差不能超過(guò)50℃，設(shè)定功率建議為n＋1原則（當(dāng)使用n個(gè)消解罐時(shí)，其設(shè)定功率為n＋1百瓦）。建議將消解溫度設(shè)定在180℃。

五、樣品的測(cè)試

（1）電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP）

1.原理

樣品經(jīng)載氣引入進(jìn)樣系統(tǒng)中進(jìn)行霧化，以氣溶膠的形式進(jìn)入等離子體火焰中，在高溫和惰性氛圍中被充分蒸發(fā)、原子化、電離和激發(fā)，發(fā)射出所含元素的特征譜線(xiàn)。根據(jù)特征譜線(xiàn)的存在與否，進(jìn)行特定元素的定性分析，根據(jù)特征譜線(xiàn)強(qiáng)度高低，進(jìn)行樣品中特定元素的定量分析。

2.    標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

分別移取5ml的Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Cu、Be、Ba（As、Hg、Se）元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為1000mg/L）于100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，得到Zn  Pb  Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Cu、Be、Ba（As、Hg、Se）元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，濃度為50mg/L。

分別移取0，0.5，1，2，5，10ml的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于6個(gè)100ml容量瓶中，分別加入3ml硝酸溶液，用去離子水稀釋至刻度，得到Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Cu、Be、Ba（As、Hg、Se）元素的濃度分別為0mg/L，0.25 mg/L，0.5 mg/L，1.0 mg/L，2.5 mg/L，5.0 mg/L。

（2）原子熒光光譜儀（AFS）

1.原理

液態(tài)樣品中含分析元素的酸性溶液，在預(yù)還原劑的作用下，轉(zhuǎn)化成特定價(jià)態(tài)，還原劑KBH4反應(yīng)生成氫化物和氫氣，在載氣的推動(dòng)下氫化物和氫氣被引入到原子化器中進(jìn)行原子化，特定的基體原子（一般為蒸氣狀態(tài)）吸收合適的特定頻率的輻射，其中部分受激發(fā)態(tài)原子在去激發(fā)過(guò)程中以光輻射的形式發(fā)射出特征波長(zhǎng)的熒光，檢測(cè)器測(cè)定原子發(fā)出的熒光而實(shí)現(xiàn)對(duì)元素的定量分析。

2.測(cè)試溶液的配置

砷（As）

 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①砷標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液的配制：燒杯中稱(chēng)取10g硫脲和10g抗壞血酸，加入100mL水，搖勻即配成100mL混合溶液。

10mg/L砷儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從1000mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

100ug/L砷儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從10mg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

1ug/L砷標(biāo)液的配制：從100ug/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，同時(shí)加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，稀釋至100mL容量瓶定容；

2ug/L砷標(biāo)液的配制：從100ug/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出2mL，同時(shí)加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，稀釋至100mL容量瓶定容；

4ug/L砷標(biāo)液的配制：從100ug/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出4mL，同時(shí)加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，稀釋至100mL容量瓶定容；

8ug/L砷標(biāo)液的配制：從100ug/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出8mL，同時(shí)加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，稀釋至100mL容量瓶定容；

10ug/L砷標(biāo)液的配制：從100ug/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出10mL，同時(shí)加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，稀釋至100mL容量瓶定容；

砷的標(biāo)準(zhǔn)空白：加入5mL濃鹽酸，10mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，100mL容量瓶中定容。

 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②載流液

5%鹽酸（體積分?jǐn)?shù)）：準(zhǔn)備量取25mL濃鹽酸，用去離子水定容至500mL。

 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③還原劑的配制

0.5%氫氧化鉀+2%硼氫化鉀。

配制方法如下：先準(zhǔn)備稱(chēng)取2.5g氫氧化鉀溶于去離子水中，請(qǐng)確定氫氧化鉀完全溶解后，再準(zhǔn)備稱(chēng)取10g硼氫化鉀放入該溶液中，用去離子水定容到500mL，溶解后搖勻。建議用時(shí)現(xiàn)配，最好不要地夜保存，配制流程不可顛倒。

 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④樣品的配置

樣品空白：吸取5ml經(jīng)微波消解的空白樣品于50ml容量瓶中，加入2.5ml濃鹽酸，5mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，用水定容至刻度。

待測(cè)樣品溶液：吸取5ml經(jīng)微波消解的待測(cè)樣品于50ml容量瓶中，加入2.5ml濃鹽酸，5mL10%硫脲和10%抗壞血酸的混合溶液，用水定容至刻度。

汞（Hg）

汞預(yù)熱時(shí)間為半小時(shí)

 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①汞標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

10%的重鉻酸鉀的配置：稱(chēng)取10g重鉻酸鉀于100ml容量瓶中，加水定容至刻度。

10mg/L汞儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從1000mg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

100ug/L汞儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從10mg/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

1ug/L汞標(biāo)液的配制：從100ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀，稀釋至100mL容量瓶定容；

2ug/L汞標(biāo)液的配制：從100ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出2mL，加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀，稀釋至100mL容量瓶定容；

4ug/L汞標(biāo)液的配制：從100ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出4mL，加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀，稀釋至100mL容量瓶定容；

8ug/L汞標(biāo)液的配制：從100ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出8mL，加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀，，稀釋至100mL容量瓶定容；

10ug/L汞標(biāo)液的配制：從100ug/L汞標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出10mL，加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀，稀釋至100mL容量瓶定容；

汞的標(biāo)準(zhǔn)空白：加入2mL濃硝酸，1mL10%重鉻酸鉀于100mL容量瓶中定容。

 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②載流液

2%硝酸（體積分?jǐn)?shù)）：準(zhǔn)備量取10mL濃硝酸，用去離子水定容至500mL。

 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③還原劑的配制（冷汞）

0.5%氫氧化鉀，0.01%硼氫化鉀。

配制方法如下：先準(zhǔn)備稱(chēng)取2.5g氫氧化鉀溶于去離子水中，請(qǐng)確定氫氧化鉀完全溶解后，再準(zhǔn)備稱(chēng)取0.05g硼氫化鉀放入該溶液中，用去離子水定容到500mL，溶解后搖勻。建議用時(shí)現(xiàn)配，最好不要地夜保存，配制流程不可顛倒。

 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④樣品的配置

樣品空白：吸取5ml經(jīng)微波消解的空白樣品于50ml容量瓶中，加入1ml濃硝酸，0.5mL10%重鉻酸鉀，用水定容至刻度。

待測(cè)樣品溶液：吸取5ml經(jīng)微波消解的待測(cè)樣品于50ml容量瓶中，加入1ml濃硝酸，0.5mL10%重鉻酸鉀，用水定容至刻度。

硒（Se）

 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①硒標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

10mg/L硒儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從1000mg/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

100ug/L硒儲(chǔ)備標(biāo)液的配制：從10mg/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，稀釋至100mL容量瓶中；

1ug/L硒標(biāo)液的配制：從100ug/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出1mL，加入10mL濃鹽酸，稀釋至100mL容量瓶定容；

2ug/L硒標(biāo)液的配制：從100ug/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出2mL，加入10mL濃鹽酸，稀釋至100mL容量瓶定容；

4ug/L硒標(biāo)液的配制：從100ug/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出4mL，加入10mL濃鹽酸，稀釋至100mL容量瓶定容；

8ug/L硒標(biāo)液的配制：從100ug/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出8mL，加入10mL濃鹽酸，稀釋至100mL容量瓶定容；

10ug/L硒標(biāo)液的配制：從100ug/L硒標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出10mL，加入10mL濃鹽酸，稀釋至100mL容量瓶定容；

硒的標(biāo)準(zhǔn)空白：加入10mL濃鹽酸，于100mL容量瓶中定容。

 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②載流液

5%鹽酸（體積分?jǐn)?shù)）：準(zhǔn)備量取50mL濃鹽酸，用去離子水定容至500mL。

 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③還原劑的配制

0.5%氫氧化鉀，1.5%硼氫化鉀。

配制方法如下：先準(zhǔn)備稱(chēng)取2.5g氫氧化鉀溶于去離子水中，請(qǐng)確定氫氧化鉀完全溶解后，再準(zhǔn)備稱(chēng)取7.5g硼氫化鉀放入該溶液中，用去離子水定容到500mL，溶解后搖勻。建議用時(shí)現(xiàn)配，最好不要地夜保存，配制流程不可顛倒。

 = 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④樣品的配置

樣品空白：吸取5ml經(jīng)微波消解的空白樣品于50ml容量瓶中，加入5ml濃鹽酸，用水定容至刻度。

待測(cè)樣品溶液：吸取5ml經(jīng)微波消解的待測(cè)樣品于50ml容量瓶中，加入5ml濃鹽酸，用水定容至刻度。

（3）  紫外分光光度計(jì)

1.    原理

在酸性溶液中，六價(jià)鉻與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，于最大吸收波長(zhǎng)540nm進(jìn)行分光光度法測(cè)定。

2.溶液的配制

六價(jià)鉻的試劑配置（二苯碳酰二肼分光光度計(jì)法）

 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①5%+5%硫磷混合酸：25mL硫酸+25mL磷酸+450mL水。

 = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②0.05%顯色劑：0.25g二苯碳酰二肼+25mL丙酮溶解加水稀釋至500mL容量瓶。

 = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③六價(jià)鉻標(biāo)液的配置：0mg/L， 0.5 mg/L，1.0 mg/L，Cr鉻標(biāo)液：準(zhǔn)確移取0.025mL，0.05mL鉻標(biāo)液于50mL容量瓶加水定容至刻度線(xiàn)。

3.樣品測(cè)試：取浸出液10 mL，加1mL硫磷混合酸，加1mL顯色劑。