危险废物填埋场渗滤液重金属检测方法研究

根据 《中华人民共和国固体废物污染防治法》 的规定，危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具 有危险特性的废物。危险废物处置工艺主要为：焚烧处置工艺、物理化学处置工艺、安全填埋处置工艺。在目前危险废物处置工艺中，安全填埋场是危险废物的最终处置场所，但是并不能真正消除危险废物的污 染特性，只是最大限度的将危险废物与生物圈隔离。受降雨的影响，渗滤液容易随着雨水排出，对环境造成二次污染。渗滤液中含有多种污染物，主要为有机物，锌、镍、铬、铅、铜、钡等重金属离子以及氰化物等剧毒物质， 所以危险废物填埋场渗滤液的快速、精确检测显得尤为重要。 同时，依据检测结果， 提出有针对性的处理方法，对处理后渗滤液达标排放具有重大意义。

目前，对于重金属离子检测方法主要有火焰原子 吸收、石墨炉原子吸收、ICP-ＭS、ICP-OES 等。其中，火焰原子吸收、石墨炉原子吸收、ICP-ＭS 等 方法往往存在操作复杂、仪器昂贵、对环境要求条件极 高等问题，而 ICP-OES 则具有灵敏度高、重新性好、 线性范围广、检测速度快等特点。本研究建立了 ICP-OES 同时检测 9 种重金属离子的方法 。

1.1 仪器设备与试剂

仪器：ICP-OES AVIO 200 电感耦合等离子体发 射光谱仪，美国PerkiNEmer。

精密石墨电热板，北京国环高科；离心机，上海 仪电。

试剂：无机元素混合标液、硝酸 （GR）、高氯酸 （GR）。

1.2 仪器条件

观察方式：轴向；发射功率：1300 Ｗ。 

载气流量：0.5 L/min；辅助气：流量 0.7 L/min；冷却气流量：流量 12 L/min。

1.3 样品预处理

样品取自危险废物填埋场渗滤液，待测水样取 50 ｍL 未经过滤的样品，加入 2 ｍL 硝酸，置于电热板上加热消解，缓慢加热至近干。取下冷却，反复进行 这一过程，直至水样颜色变浅或稳定不变。冷却后， 用 1％硝酸溶液定容至 50 ｍL 容量瓶待测。对于基体复杂的样品，在消解时可加入 2 ｍL 高氯酸消解。若 消解液中存在不溶物，可在 2000 ～3000 ｒ/min 转速下 离心分离 10 min 以获得澄清液。

1.4 标准溶液配置

精确配置含有 Zn，Cd，Pb，Ni，Cr，Cu，Ba， 标准 溶 液，质 量 浓 度 分 别 为 0.05、0.10、0.20、 0.50、1.0、2.0 ｍｇ/L；配置质量浓度为 0.05、0.10、 0.20、0.40、0.50 ｍｇ/L 的 Ａｇ 标准溶液；配置质量浓 度为 0.001、0.002、0.005、0.010、0.020 ｍｇ/L 的 Bｅ 标准溶液。

1.5 波长选择

结合实际样品的基体情况和可能出现的干扰因素，波长选择如表 1。

表 1 元素波长表

2.1 线性范围及检出限

以标准溶液质量浓度为横坐标，相应发射强度为纵坐标，建立线性回归方程，计算最低检出限 （S/N ＝3.14）。线性方程、相关性系数及检出限详细见表 2。

由表 2 可 知，各 重 金 属 离 子 线 性 关 系 好，Ｒ2 ＞0.999。

表 2 线性回归方程及检出限

2.2 精密度和重复性

取某填埋场渗滤液，经预处理后进行精密度实验 （N=6）。计算各元素发射强度和质量浓度的 ＲSＤ，结果见表 3。

表 3 精密度实验

取某填埋场渗滤液，分为 6 份，分别经过预处理后进行重复性实验。计算各元素发射强度和质量浓度的 ＲSＤ，详细见表 4。

表 4 重复性实验

由表3、表4 可得出：该方法精密度和重复性良好。

2.3 加标回收率

取某填埋场渗滤液，经预处理后进行加标回收实验。先检测原样质量浓度，再加入一定质量浓度的标液后检测。计算加标回收率，详细结果见表 5。 

由表 5 可知，各元素加标回收率为 95％ ～105％， 可保证较高检测准确性。

表 5 加标回收实验 ｍｇ/L

本研究建立了一种利用 ICP-OES 同时检测危险废物填埋场渗滤液中 Z n ，Cd ，Pb ，Ni ，Cr ，Cu ，Ba ，Ａg ，Be ，9 种重金属元素的方法。结果表明，该方法灵敏度较高，其中总镉、总铅、总镍、总银、总铍检出限为 0.0012、0.010、0.004、0.0012、0.0004 ｍｇ/L；9 种元素的精密度和重复性的 ＲSＤ 为：0.46％ ～2.93％；加标回收率为 95％ ～105％。该方法可用于快速检测危险废物填埋场渗滤液 。