原子荧光光度法测定重金属废水中的砷和硒

李海英

（南雄市环境监测站，广东 南雄 512400）

引言

随着我国经济的快速发展和工业化进程步伐的加速，对金属的开采越来越多。在金属开采中，一些有毒元素也随之被开采出来，由于在开采过程中排放清洁工作没做好，从而排放到了工业废水中。如果砷和硒等有毒元素被人摄入过多的话，很难完全排放出来，在人体内积累导致慢性中毒。所以对水体中砷、硒含量的测量已是很紧要的任务。下面就此方法进行讨论分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

AFS-930型双道原子荧光光度计和自动进样器。硫脲（分析纯）、氩气（纯度＞99.99%）、高氯酸、硝酸、盐酸优级纯、去离子水、KBH4（分析纯）、KOH（分析纯）。

1.2 实验部分

图1 砷的标准曲线

图2 硒的标准曲线

1.2.1 载流剂稀盐酸溶液的配制。准确移取20mL、浓度为36.5%盐酸溶于去离子水中，然后转移到500mL容量瓶中加水稀释定容（现配现用）。

1.2.2 还原剂溶剂K O H-K B H 4 的配制。准确称量0.50gKBH4，0.25gKOH，把称量好的KOH溶于50mL去离子水中，再加入硼氢化钾，搅拌溶解后，转入500mL容量瓶中，稀释成浓度为1.0mg/mLKBH4和0.5mg/mLKOH混合液（现配现用）。

1.2.3 硒和砷标准溶液配制与测定。将硒和砷的标准液逐步稀释为25μg/L溶液50mL，然后分别量取0.0、1.0、2.0、4.0、8.0硒和砷的标准液和1.0mL盐酸加到25mL比色管中然后加入2.0mL10.0%硫脲-10.0%抗坏血酸，并分别稀释至25mL，放置20分钟，分别测定硒和砷的吸光度，再求取其标准曲线。

1.2.4 水样预处理。取12.5mL待测水样于25mL比色管中，加入刚配制好的盐酸溶液1.0mL，再加入2.0mL10.0%硫脲-10.0%抗坏血酸，用超纯水稀释至刻度，摇匀，放置20分钟，在工作条件下，进行测定。

2 结果与讨论

2.1 砷和硒的标准曲线

根据砷和硒的标准液进行稀释的溶液测定它们的吸光度，作标准曲线图1。

2.2 砷和硒的标准曲线

由图1和图2可以看出，砷、硒的吸收曲线呈现线性关系。现测定水样，测定数据如表1。

2.3 AFS-930型双道原子荧光光度计参数的选取

2.3.1 负高压。增大光电倍增管的负高压，仪器的灵敏度增大相对增大，对测量数据有利，但同时也带来了一些负面的影响，如噪音信号、空白相应增大，影响测量的的效果。如果负高压过低，荧光的强度值不稳定，很难测定出准确的结果。经反复试验，当负高压为260V，信号稳定，灵敏度较高，因此将负高压设定为260V。

表1

2.3.2 灯电流。通过试验，当硒、砷阴极灯电流的荧光信号强度增大时，噪音信号、空白也随之增大。当灯电流比较低时，所测定的荧光强度值低而不稳；过高则将影响灯的使用寿命。通过反复试验，测定砷的灯电流设定为60mA、硒灯的电流设定为80mA。

2.3.3 载流剂的影响。在几种常用的酸（盐酸、硫酸和硝酸）中，硫酸和硝酸均为氧化性酸，在本测定砷和硒的原理试验中，砷、硒分别以正三价和正四价与硼氢化钾作用，氧化性酸在反应中不提供电子，不利于砷、硒还原，因此使用它们将使测定的灵敏度降低，故硫酸和硝酸不能作为测定的载流体。因此在该测定试验中，以盐酸作为载流是比较理想的选择，而且盐酸的质量分数对测定结果影响不大。结果表明，盐酸质量分数在5%以上时，测量的灵敏度较大，故选择盐酸质量分数为5%。

2.3.4 硼氢化钾的用量选择。在砷和硒的测定中，硼氢化钾与待测物化合成氢化物，从理论上分析，硼氢化钾浓度增大，则灵敏度相应增大。本试验分别以硼氢化钾的浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3%，对待测定0.2μg/L-8μg/L砷、硒的混标液进行测定。结果表明，随着硼氢化钾质量分数升高，则测定的灵敏度也随之升高，当硼氢化钾浓度超过2%时，灵敏度随硼氢化钾用量增大，上升幅度趋于平缓，所以从经济角度考虑，选择硼氢化钾质浓度为2.0%。

2.3.5 共存离子的干扰。在利用原子荧光法进行测定As和Se过程中，在水样中主要存在的干扰离子是阳离子Zn2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Hg2+等以及形成氢化物元素之间的相互影想等。这些阳离子的存在，一定程度上影响测量的准确性。在该试验中所加入的硫脲-抗坏血酸体系，除了起到还原剂的作用外还可以对阳离子起到掩蔽作用，提高了测量的准确性。因此，一般的水样中阳离子存在，在本方法的测定条件下，可以忽略产生干扰，其他常见的阴离子没有干扰。

2.3.6 浓度和精密度试验。砷按照GSB.07-1275-2000，100mg/L，硒按照GSB.07-1253-2000，100mg/L，取按10mL样品以5%的盐酸的稀释至250mL，在比色管中分别加人砷标样及10mL硒标样，再加入2mL硫脲，用去离子水稀释定容后，在仪器上再做一系列稀释实验测定，结果表明，砷和硒标样测定都符合要求，相对测量的标准偏差均小于5﹪，均符合质量监控要求。实际样品预处理后进行测定，结果表明，此砷的加标回收率为96%～107%硒的加标回收率为92%～109%。

结语

由上可见，原子荧光光度法具有灵敏度高、快速、准确的等优点，可完美地应用于工业废水中砷、硒的测定，并且能很好地适用于大批量水样的测定，对控制工业废水有毒元素排放，促进企业往绿色可持续发展道路有着重要的意义，采用这个方法能创造更多的经济和社会效益。

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