面對(duì)危險(xiǎn)廢物無機(jī)元素的檢測-我們應(yīng)該如何選擇檢測設(shè)備

面對(duì)危險(xiǎn)廢物無機(jī)元素的檢測，我們應(yīng)該如何選擇檢測設(shè)備？關(guān)鍵詞：無機(jī)元素檢測

危險(xiǎn)廢物

ICP法

質(zhì)譜法原吸法

作者：來源于網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)讀：根據(jù)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）、生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）、危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18481-2001）、危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18598-2001）等一系列危險(xiǎn)廢物有害元素限制的國家標(biāo)準(zhǔn)的相繼出臺(tái)，固廢中的無機(jī)元素的檢測變得越來越重要；面對(duì)市面上多種技術(shù)和檢測設(shè)備，固廢處理企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行儀器選型？本文通過對(duì)幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的解讀，和主流技術(shù)儀器的對(duì)比，為用戶企業(yè)提供一定的參考。

危險(xiǎn)廢物的鑒別主要依據(jù)的是GB5085-2007系列鑒別標(biāo)準(zhǔn)和HJ/T298-2007鑒別技術(shù)規(guī)范。需要檢測和鑒別的無機(jī)金屬元素有《GB5085.3-2007危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》和《GB5085.7危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》中的無機(jī)金屬元素及其化合物，具體分析方法詳見下表1。

表1危險(xiǎn)廢物中無機(jī)危害成分及分析方法

序號(hào)危害成分項(xiàng)目分析方法1銅（以總銅計(jì)）A、B、C、D2鋅（以總鋅計(jì)）A、B、C、D3鎘（以總鎘計(jì)）A、B、C、D4鉛（以總鉛計(jì)）A、B、C、D5總鉻A、B、C、D6六價(jià)鉻分光光度法7汞（以總汞計(jì)）B8鈹（以總鈹計(jì)）A、B、C、D9鋇（以總鋇計(jì)）A、B、C、D

10鎳（以總鎳計(jì)）A、B、C、D11總銀A、B、C、D12砷（以總砷計(jì)）

C、E13硒（以總硒計(jì)）B、C、E14鉈（以總鉈計(jì)）A、B、C、D15釩A、B、C、D16錳A、B、C、D17鈦A、B18銻（以總銻計(jì)）A、B、C、D、E19錫（以總錫計(jì)）B、D

20鈷（以總鈷計(jì)）A、B、C、D21鍶（以總鍶計(jì)）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(xiǎn)廢物中所有的無機(jī)金屬元素檢測，最理想的情況是將上述六種方法對(duì)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(shí)并沒有這么理想，目前在整個(gè)危險(xiǎn)廢物經(jīng)營行業(yè)中能夠具備這樣實(shí)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(bǔ)配置和前處理等方式，繼續(xù)滿足未來可能擴(kuò)展的潛在檢測需求。既然財(cái)力和人力都有限，那么應(yīng)該如何選擇配置儀器設(shè)備來最大程度上滿足現(xiàn)有的和未來的檢測需求呢？我們通過對(duì)六種分析儀器及方法的優(yōu)缺點(diǎn)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(shí)驗(yàn)室頓時(shí)“高大上”起來，但實(shí)際在元素分析中是它卻是一把“雙刃劍”，優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)，同時(shí)劣勢(shì)也很明顯：儀器本身購買的價(jià)格很高，儀器維護(hù)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(shí)驗(yàn)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(huì)非常的大。目前國內(nèi)固體廢物、危險(xiǎn)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(chǔ)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(huì)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(shí)有一定的優(yōu)勢(shì)，。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€(gè)元素，多元素檢測時(shí)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(shí)檢出限相對(duì)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(gè)元素分析時(shí)間長（每個(gè)數(shù)據(jù)每個(gè)元素約4分鐘）、數(shù)據(jù)結(jié)果精密度較差（1~5%）、線性動(dòng)態(tài)范圍?。?02），制約了該技術(shù)的推廣，目前只在個(gè)別元素分析上有一定的優(yōu)勢(shì)。固體廢物和危險(xiǎn)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(shí)分析恰好是原子吸收分光光度法劣勢(shì)，所以不建議配置原子吸收分光光度計(jì)為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析儀器。

原子熒光分光光度法（AFS）是目前分析砷、汞等重金屬元素最理想的方法，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(jì)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?shí)現(xiàn)多元素同時(shí)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(yùn)動(dòng)部件，即步進(jìn)電機(jī)；分析時(shí)需要針對(duì)所選擇的元素譜線一個(gè)一個(gè)分析，整體分析速度較慢，通常為5~8個(gè)元素/分鐘；信號(hào)和背景（或者干擾）不是在同一時(shí)刻采集的，測量準(zhǔn)確性較差，另外因?yàn)闄z測使得時(shí)間長，導(dǎo)致整個(gè)分析過程中氬氣的消耗量較高，這對(duì)于實(shí)驗(yàn)室來說，是一筆不小的開支；

相對(duì)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(shì)所在。單道掃描型ICP-OES的缺點(diǎn)在于操作繁瑣，時(shí)間長，對(duì)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(xiǎn)廢物鑒別的應(yīng)用。

分光光度法檢測六價(jià)鉻具有其他方法不具備的優(yōu)勢(shì)，檢出限比火焰原子吸收低（檢測范圍0.004mg/L~1.00mg/L），采購、運(yùn)行和維護(hù)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(xiǎn)廢物處理行業(yè)應(yīng)用中，大量樣品篩查和多元素鑒別時(shí)電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)作為第一選擇儀器，原子吸收分光光度計(jì)可以作為第二次能力補(bǔ)充或提