路 亮

（山東省魯環(huán)生態(tài)環(huán)境檢測評估中心，山東 濟南 250101）

1 鉛元素對生態(tài)環(huán)境污染現(xiàn)狀

鉛元素的存在狀態(tài)主要為化合物，工業(yè)廢水中的鉛元素污染物難以在正常條件下直接降解，因此工廠廢水排放進入江河后會造成水環(huán)境中重金屬污染程度加劇。當鉛元素在在生物體內(nèi)累積至一定程度后，會對體內(nèi)各種酶的活性產(chǎn)生抑制作用，使其喪失活性。因此，對工業(yè)廢水中鉛元素進行處理成為亟待解決的問題[1]。

2 水環(huán)境中鉛元素測定方法及影響因素

不同金屬離子在檢測樣本中所表現(xiàn)出的性質(zhì)不盡相同，因此在工業(yè)廢水中需要添加合適的吸附劑用于鉛離子的分離與回收。由于待檢樣本中的鹽含量通常較大，對鉛元素的測定會造成一定程度的影響，直接對工業(yè)廢水中的鉛元素進行采樣難度較大。

對于工業(yè)廢水樣品，常用的鉛含量分離及富集方法為石墨爐法。

二者的操作方式主要由下列因素確定：①富集倍數(shù)是否滿足檢測樣本的需求；②待檢測元素在測定結(jié)束后可否定量回收；③原子吸收法對不同金屬元素具有良好的擇取性，因此適用于樣本中鉛元素的一次性分離和富集。

2.1 共沉淀法

共沉淀法主要利用痕量元素難溶化合物及不易析出沉淀的性質(zhì)，在樣品檢測前加入共沉淀劑，通過共沉淀收集待測金屬化合物。此外，共沉淀劑不得影響后續(xù)操作中痕量元素測定，且需嚴格控制添加純度，避免引起高試劑空白。例如在2—20L水樣品中滴加CuSO4溶液，緩慢添加4mL2mol/LNa2S 溶液后攪拌，待Pb2+，Cd2+等離子定量沉淀后，收集共沉淀物并通過酸溶解共沉淀，最后采用石墨爐技術(shù)定量。此方法缺點為易產(chǎn)生試劑空白且耗時過長。

2.2 活性炭吸附法

活性炭吸附金屬后用酸性溶液處理，使得金屬以離子形式釋放，其吸附作用主要表現(xiàn)為下列3種：①活性炭吸附效果取決于金屬離子性質(zhì)與溶液PH值。②活性炭可吸附膠體硫化物。③引入有機螯合劑與金屬生存疏水性螯合物可提升吸附效果?；钚蕴课椒椒ú僮骱唵?，缺點為檢測過程中易產(chǎn)生痕量雜質(zhì)[2]。

2.3 離子交換法

離子交換法所用試劑主要包含：陰、陽離子交換劑、螯合離子交換劑等。其中螯合離子樹脂交換劑應用較為廣泛。

2.4 巰基棉吸著法

巰基棉吸著法主要利用含巰基鰲合離子交換纖維對痕量金屬離子進行定量富集。該方法制備簡易，成本較低，操作流程簡易，避免了水樣在運輸保存過程中可能產(chǎn)生的污染帶來的影響。

缺點為穩(wěn)定性差，在濃酸或堿溶液中易水解。目前國內(nèi)外對該方法已深入研究，市場已經(jīng)出現(xiàn)例如WTC-1的水樣采集-巰基棉富集器。

2.5 液一液萃取法

該方法將有機相的金屬反萃取到水相后開始石墨爐測定。該方法適用于批量樣品的分析，缺點為富集倍數(shù)較低。液-液萃取的核心是萃取劑與萃取溶劑的選取。其中APDC體系試劑在硝酸與亞硝酸鹽中容易分解，材料價格高且制作過程繁瑣。工業(yè)廢水中鉛元素測定可采用“雙硫腙（H2DZ）-醋酸正丁酯萃取-HNO3反萃取前處理體系”

進行，操作如下：

試驗試劑：試驗用水為等效純水，試驗儀器為原子吸收分光光度計。

溶液制備：① 雙硫腙-醋酸正丁酯萃取使用液（1.0g/L）：取0.1g雙硫腙充分溶于100mL醋酸正丁酯，用棕色試劑瓶存放。試驗前萃取液應進行提純；②鹽酸羥胺溶液（100g/L）：取10g鹽酸羥胺溶于水中稀釋至100ML；③檸檬酸三銨溶液（500g/L）：取50g檸檬酸三銨溶于水中稀釋至100ML，用聚乙烯瓶存放；④百里酚藍指示液：取100g百里酚藍指示液溶于100mL95%乙醇溶液中，用棕色滴瓶存放；⑤準備純氨水溶液；⑥硝酸溶液按照1：99比例制??；⑦鉛標準貯備溶液100mg／L;鉛標準中間溶液10．0mg／L、鉛標準使用液1mg／L。

樣品測定：用分液漏量取無鉛純水100mL，分別加入不等量的鉛標準使用溶液，不同溶液濃度不同。之后分別滴加上述2～4號溶液，當溶液中滴加氨水后呈藍綠色時，加入10.0ml雙硫腙溶液，靜置分層后用5mL無鉛純水洗滌，加入0.4ml硝酸和4.6mL無鉛純水，溶液分層后用硝酸反萃取液收集待測。

樣品分析：量取100mL工業(yè)廢水樣本于150mL錐形分液漏斗中，按上述步驟富集分離后待測；結(jié)果整理。

3 萃取條件

3.1 螯合劑

螯合劑與萃取金屬離子形成穩(wěn)定螯合物可提高萃取效率。除此之外螯合劑的疏水基團多于親水基團可使螯合劑易溶于水并與金屬離子生成螯合物。試驗選用雙硫腙（濃度大時呈現(xiàn)兩色性（光直射為紅色，放射為綠色），在對應PH值溶劑中可與鉛生成穩(wěn)定螯合物。

3.2 萃取溶劑

為了便于操作進行，萃取溶液與水分層效果需明顯。因此萃取溶劑和水比重需存在一定差別。萃取過程中要求萃取溶劑具有較低的揮發(fā)性與毒性。

3.3 溶液酸度選取

酸度低于一定限值會引起金屬離子的水鋁反應或類似干擾現(xiàn)象。分析試驗結(jié)果得出溶液PH為8.5-9.5時萃取效果較好。

3.4 干擾及消除

當調(diào)節(jié)酸度無法消除干擾時，可引入掩蔽劑，讓干擾物質(zhì)生成親水性化合物，避免影響待測組分萃取。例如在堿性溶液中引入檸檬酸三銨可以避免鎂、鋁、鈣等金屬陽離子形成氫氧化物沉淀。試驗采用鹽酸羥胺還原氧化性物質(zhì)，所得線性回歸方程為:Pb(ug/L)=5.22An-0.018;r=0.9997，檢出限為：0.10 ug/L，符合檢測需求。

4 結(jié)語

作為自然環(huán)境中必不可少的基礎(chǔ)資源，如果對工業(yè)廢水的處理不及時，受污染的水源在進行二次使用過程中會含有很高的鉛元素濃度。本文基于常用檢測方法對“雙硫腙（H2DZ）-醋酸正丁酯萃取-HNO3反萃取前處理體系”方法進行論述，為水環(huán)境維護治理提供更優(yōu)選擇。