生活垃圾渗滤液中镉的测定及分析

第41卷第3期西南师范大学学报(自然科学版)Vo1．41No．3JournalofSouthwestChinaNormalUniversity(NaturalScienceEdition)2016年3月Mar．2O16生活垃圾渗滤液中镉的测定及分析①袁廷香，林永遵义师范学院化学化工学院，贵州遵义563002摘要：采用湿法消解对垃圾渗滤液样品进行预处理，通过火焰原子吸收分光光度法对生活垃圾填埋场渗滤液试样中的离子进行测定，对镉污染程度进行分析，以了解垃圾填埋场中垃圾渗滤液的镉质量浓度，为发展中城市的环境污染治理问题提供可参考的信息．采用此方法测定的垃圾渗滤液中镉质量浓度为0．01188mg／L，远低于国家限定标准0．10mg／L．关键词：渗滤液；湿法消解；火焰原子吸收光谱法；镉含量中图分类号：069文献标志码：A文章编号：1000—5471(2016)03—0091—05随着我国经济飞速发展和人口不断增多，生活垃圾产生量越来越多，每年都在快速增长，垃圾妥善处理成为一项紧迫的任务．垃圾的处理方法有卫生填埋、焚烧、堆放及堆肥等L1]，目前比较经济和环保的方法是卫生填埋，它能够长期、安全、可靠地处理没有利用价值的固体废弃物]．填埋场设计和管理的主要内容是垃圾渗滤液的控制和处理，因垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度物质，特别是垃圾渗滤液中的一些重金属会给环境带来严重的二次污染．如：镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、汞(Hg)等，其中镉是毒性和生物活性较强的重金属元素．人若长期接触低质量浓度的镉(Cd)，就会引起腹泻、呕吐等胃肠疾病，如果接触大量的镉(Cd)则会导致肾脏病变甚至死亡[3]．在自然界中镉主要以Cd‘_形式存在，来源包括冶炼、电解、医药、农药、合金、油漆、电渡和纺织印染、陶瓷和无机颜料制造等工业的生产过程，垃圾填埋场的主要来源是垃圾中废旧电池和各类废弃电子元件．镉在人体中有积蓄作用，潜伏期可长达10~30年，因此人们对垃圾渗滤液中金属镉(Cd)的处理关注度较高，同时垃圾渗滤液中金属镉质量浓度的高低也是衡量垃圾渗滤液是否二次污染的标志之一．根据调查，检测金属镉(Cd)的方法有很多种，主要有石墨炉火焰原子吸收光谱法、电感耦合高频等离子体发射光谱仪、紫外分光光度法、溶出伏安法、原子荧光光谱法、高效液相色谱法、极普法等．石墨炉原子吸收光谱法检测的优点是灵敏、准确、选择性好，缺点是基体干扰非常严重，不太适合多种元素的分析，还有较强的背景吸收；电感耦合高频等离子体发射光谱仪的优点是灵敏度较高，选择性非常好，并且能同时分析多种元素，然而缺点是价格太昂贵，很容易受到外界污染；紫外分光光度法的优点相对比较多，如操作简便、检测速度快、灵敏度高、仪器简单、价格低廉，但是干扰因素较多，选择性较差；溶出伏安法的优点是灵敏度很高、分辨率极好、仪器价格比较低廉，还可同时测定多种元素；火焰原子吸收光谱法操作简便，信号稳定，更重要的是分析速度快[5]．对镉离子检测的几种方法的优点和缺点进行分析比对，结合垃圾渗滤液的实际情况，本试验采用灵敏①收稿日期：2014—09—08基金项目：遵义市科技计划项目(遵市科合社字[2Ol1]8号)；贵州省科学技术基金项目(黔科合J字LKZSE2012123)作者简介：袁廷香(1975一)，女，苗族，贵州遵义人，副教授，主要从事应用化学研究．92西南师范大学学报(自然科学版)http：／／xbbjb．SWU．edu．cn第41卷度较高的火焰原子吸收光谱法来测定渗滤液中的金属镉，火焰原子吸收光谱法不仅灵敏度高、精密度高、抗干扰能力强、选择性好，而且仪器简单、操作方便]．火焰原子吸收光谱仪主要由5个部分组成，分别是锐线光源、原子化器、分光系统、检测系统和电源同步调制系统]．其操作的基本原理是在使用锐线光源的条件下，基态原子蒸汽对共振线的吸收，符合朗伯一比尔定律，即A—lg(I。／I)一KLN。(式中：A一吸光度，I。一入射光的强度，I一透过光的强度，K～吸收系数，L一火焰长度，N。～火焰团中原子个数)，在一定试验条件下，待测元素的原子总数目与该元素在试样中的质量浓度呈正比，则A—kc(式中：A一吸光度，是一吸收系数，c一质量浓度)．试样中待测元素可由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定，用A—c标准曲线法就可以求出元素的质量浓度．1材料与方法1．1材料与设备1．1．1试验材料垃圾渗滤液：取于贵州省遵义市欣环垃圾填埋场过滤池(选择过滤池的入水口、出水口及池内任意4个点取样)；67硝酸(成都市科龙化工试剂厂，分析纯)、30过氧化氢(重庆茂业化学试剂有限公司，分析纯)、镉元素标准物质(1．0g／I)，所用玻璃仪器均用硝酸与蒸馏水按1：5的比例溶液浸泡12h，用去离子水冲洗干净，试验用水为去离子水．1．1．2主要设备TAS一986型火焰原子吸收光