危險廢物的鑒別主要依據(jù)的是GB 5085-2007系列鑒別標(biāo)準(zhǔn)和HJ/T 298-2007鑒別技術(shù)規(guī)范,。需要檢測和鑒別的無機金屬元素有《GB 5085.3-2007 危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》和《GB 5085.7 危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 毒性物質(zhì)含量鑒別》中的無機金屬元素及其化合物,具體分析方法詳見下表1,。
表 1危險廢物中無機危害成分及分析方法
序號 | 危害成分項目 | 分析方法 |
1 | 銅(以總銅計) | A,、B、C,、D |
2 | 鋅(以總鋅計) | A,、B、C,、D |
3 | 鎘(以總鎘計) | A,、B、C,、D |
4 | 鉛(以總鉛計) | A,、B、C,、D |
5 | 總鉻 | A,、B、C,、D |
6 | 六價鉻 | 分光光度法 |
7 | 汞(以總汞計) | B |
8 | 鈹(以總鈹計) | A,、B、C,、D |
9 | 鋇(以總鋇計) | A,、B、C,、D |
10 | 鎳(以總鎳計) | A,、B、C,、D |
11 | 總銀 | A,、B、C,、D |
12 | 砷(以總砷計) | C,、E |
13 | 硒(以總硒計) | B、C,、E |
14 | 鉈(以總鉈計) | A,、B、C,、D |
15 | 釩 | A,、B,、C、D |
16 | 錳 | A,、B,、C、D |
17 | 鈦 | A,、B |
18 | 銻(以總銻計) | A,、B、C,、D,、E |
19 | 錫(以總錫計) | B、D |
20 | 鈷(以總鈷計) | A,、B,、C、D |
21 | 鍶(以總鍶計) | A,、B,、C、D |
備注: A:電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法 B:電感耦合等離子體質(zhì)譜法 C:石墨爐原子吸收光譜法 D:火焰原子吸收光譜法 E:原子熒光法 |
從上表中可以看出,,如果想解決固體廢物和危險廢物中所有的無機金屬元素檢測,,的情況是將上述六種方法對應(yīng)的設(shè)備都配齊,并且有相匹配的技術(shù)人員人數(shù),。但現(xiàn)實并沒有這么理想,,目前在整個危險廢物經(jīng)營行業(yè)中能夠具備這樣實力的單位很少。大多數(shù)的企業(yè)從資金到人員的配備上都很難滿足6種大型儀器全部配齊的理想要求,;基本上該行業(yè)的用戶希望能夠配置1-2種儀器,,來滿足目前的樣品檢測需求;更理想的情況是,,在這兩三種儀器的基礎(chǔ)上,還能夠通過簡單的增補配置和前處理等方式,,繼續(xù)滿足未來可能擴展的潛在檢測需求,。既然財力和人力都有限,那么應(yīng)該如何選擇配置儀器設(shè)備來zui大程度上滿足現(xiàn)有的和未來的檢測需求呢,?我們通過對六種分析儀器及方法的優(yōu)缺點的比較,,來確定如何選擇合適的儀器組合。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)雖然能夠使得實驗室頓時“高大上”起來,,但實際在元素分析中是它卻是一把“雙刃劍”,,優(yōu)點鮮明——具有檢出限低、樣品通量大,、可進(jìn)行同位素分析等優(yōu)點,,同時劣勢也很明顯:儀器本身購買的價格很高,,儀器維護麻煩,成本高,,樣品前處理要求苛刻,,從試劑選擇到操作到人員技術(shù)能力再到實驗室環(huán)境都有非常高的要求。濃度較高的樣品,,需要多次的稀釋,,誤差會非常的大。目前國內(nèi)固體廢物,、危險廢物處理行業(yè)還處于起步發(fā)展階段,,技術(shù)人員和技術(shù)能力儲備能力以及購置儀器的資金均有限,所以大部分企業(yè)幾乎不一會配置ICP-MS,。
原子吸收分光光度法(AAS)作為經(jīng)典的元素分析方法,,在單元素分析時有一定的優(yōu)勢,,。例如火焰法分析速度快,,精密度好,石墨爐法檢出限低,,可以直接固體或懸浮液進(jìn)樣等,。但受限于元素?zé)粢淮沃荒芊治鲆粋€元素,多元素檢測時分析效率將大大降低,。并且火焰法由于原子化溫度不高,,同時檢出限相對于其他方法高,一般為mg/L(mg/kg)~百分含量,,難以滿足部分元素的檢測需求,。石墨爐法由于單個元素分析時間長(每個數(shù)據(jù)每個元素約4分鐘)、數(shù)據(jù)結(jié)果精密度較差(1~5%),、線性動態(tài)范圍?。?02),制約了該技術(shù)的推廣,,目前只在個別元素分析上有一定的優(yōu)勢,。固體廢物和危險廢物處理行業(yè)需要篩查大量樣品,鑒別的元素種類較多,,而大樣品量多元素同時分析恰好是原子吸收分光光度法劣勢,,所以不建議配置原子吸收分光光度計為實驗室常規(guī)分析儀器。
原子熒光分光光度法(AFS)是目前分析砷,、汞等重金屬元素的方法,,但除了這幾種重金屬元素以外的元素分析,原子熒光分光光度法就顯得無能為力,。所以原子熒光分光光度計可以作為砷,、汞等重金屬元素的專用儀器進(jìn)行配置,。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES),采用高溫等離子體作為原子化器,,不需要元素?zé)?,可真正實現(xiàn)多元素同時測定。目前主流市場上的ICP-OES又可分為順序掃描型(又叫單道掃描型)和全譜直讀型,。順序掃描型(單道掃描型)ICP-OES存在運動部件,,即步進(jìn)電機;分析時需要針對所選擇的元素譜線一個一個分析,,整體分析速度較慢,,通常為5~8個元素/分鐘;信號和背景(或者干擾)不是在同一時刻采集的,,測量準(zhǔn)確性較差,,另外因為檢測使得時間長,導(dǎo)致整個分析過程中氬氣的消耗量較高,,這對于實驗室來說,,是一筆不小的開支; 如果采用順序掃描型ICP-OES進(jìn)行危險廢物行業(yè)多元素分析,,必然存在以下幾個問題:
1. 操作繁瑣,,整個檢測過程需要先測量標(biāo)液、再測量樣品,、再測量標(biāo)液,,非常浪費時間。
2. 單道掃描需要依次讀取每一個波長的數(shù)據(jù),,測量時間跟測量波長數(shù)量有關(guān),,多個元素的測量會需要大量的時間,工作效率低,。
3. 危險廢物行業(yè)的樣品往往需要選擇多個波長的測量結(jié)果進(jìn)行分析,,以確定一個不受干擾的波長作為測量波長,不同基質(zhì)的樣品*的波長都不一樣,,因此每批樣品都需要進(jìn)行*波長確認(rèn),,耗時耗錢。
4. 危險廢物行業(yè)往往需要篩查大量樣品,,如果一個樣品檢測時間多一倍,那么對于幾十上百的樣品,,檢測時間上的差距就更大了,。不僅浪費水浪費氬氣,而且還會嚴(yán)重影響效率,。
全譜直讀型ICP-OES采用中階梯光柵分光系統(tǒng),,具有高分辨率和色散率,,無運動部件,多元素多波長同時分析時只需1~2分鐘,,其檢測速度,、重復(fù)性、穩(wěn)定性都有很大的提高,。
相對于原子吸收分光光度法和紫外可見分光光度法,,多元素快速測量才是ICP-OES真正的優(yōu)勢所在。單道掃描型ICP-OES的缺點在于操作繁瑣,,時間長,,對于快速多元素測量影響特別大,因此全譜直讀型ICP-OES儀器更適合危險廢物鑒別的應(yīng)用,。
分光光度法檢測六價鉻具有其他方法不具備的優(yōu)勢,,檢出限比火焰原子吸收低(檢測范圍0.004mg/L~1.00mg/L),采購,、運行和維護成本比石墨爐原子吸收法,、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法低(不需要消耗石墨管和氬氣)。
綜上所述,,在固體廢物和危險廢物處理行業(yè)應(yīng)用中,,大量樣品篩查和多元素鑒別時電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)作為*選擇儀器,原子吸收分光光度計可以作為第二次能力補充或提升時進(jìn)行配置,。而原子熒光分光光度計和紫外可見分光光度計作為砷,、汞等重金屬元素和六價鉻分析的專用儀器配置。
當(dāng)然,,以上只是我們通過分析推薦測檢測配置,,如果有些固廢處理企業(yè)存在某些特殊元素或者資金實力雄厚的情況,大可以根據(jù)自己的喜好和側(cè)重來選擇儀器配置,。
聚光科技(杭州)股份有限公司,,是目前國內(nèi)規(guī)模zui大的無機元素分析儀器設(shè)備供應(yīng)商,可為環(huán)保固廢企業(yè)用戶提供全面的元素分析解決方案,。歡迎廣大用戶來電垂詢,。
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