原子吸收法测定垃圾堆肥中重金属铜、铁、锰、铅、铬的含量

陈永红，肖 辉，金 茜

（遵义师范学院化学系,贵州遵义563002）

原子吸收法测定垃圾堆肥中重金属铜、铁、锰、铅、铬的含量

陈永红，肖 辉，金 茜

（遵义师范学院化学系,贵州遵义563002）

用火焰原子吸收光谱法对遵义欣环垃圾公司生产的垃圾堆肥中铜、铁、锰、铅、铬的含量进行了测定，实验结果表明，方法的选择性较好，线性范围宽，标准曲线相关系数为0.9994—0.9997，该垃圾堆肥显碱性且重金属的含量普遍偏高。

垃圾堆肥;原子吸收光谱法;重金属

随着城市居住人口的增加和生活水平的不断提高，相应的城市生活垃圾数量逐年增加，因此，处理城市生活垃圾已成为现代城市环境保护中十分突出的热点问题[1]。作为垃圾处理产品中的垃圾堆肥，它除含有丰富的N、P、K等营养元素外，还含有Cr、Fe、Cu、Mn、Pb等元素及大量的有机质，施用垃圾堆肥后能为植物的生长提供必需的N、P、K等微量元素，同时，由于垃圾堆肥中重金属的含量比较高，作物在生长过程中对重金属元素有选择性吸收，从而导致农作物等重金属含量超标[2]。

本文通过原子吸收法测定了遵义欣环垃圾公司生产的垃圾堆肥中的金属元素（Cr、Fe、Cu、Mn、Pb）的含量，为垃圾堆肥的综合利用和环境评价提供必要的数据。

1 实验部分

1.1 实验仪器及试剂：

主要仪器：火焰原子吸收分光光度计TAS-986型（北京普析）；铅、铁、铬、锰、铜空心阴极灯（北京普析）；聚四氟乙烯坩埚（50ml）；

试剂：1.00mg/mL Mn、Cu、Fe、Cr、Pb 标准溶液，使用时逐级稀释；硝酸（GR）；盐酸（GR）；高氯酸（AR）氢氟酸（AR）；检测用水为二次蒸馏水；垃圾堆肥。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的采集

本次样品采集使用梅花形布点法，于2008年3月11—25日从遵义欣环垃圾公司第三车间分次采集垃圾堆肥样品，在堆肥的周围不同距离的不同位置取样等比例混合组成，用四分法缩分后，保留1kg样品用于重金属元素的分析。

1.2.2 样品的制备

把样品自然风干，通过大孔径的筛子将大的杂质（如玻璃片、瓦片、石子等）筛出，将样品进一步用研钵研磨，过100目筛，保存于干燥器中，备用。

1.2.3 样品的消解

试样的制备：精确称取0.5g风干垃圾堆肥样，放入聚四氟氯乙烯坩埚内，加2-3滴去离子水润洗样品。加8mL氢氟酸和10mL硝酸，浸泡过夜。低温消解，然后提高温度至坩埚内消煮液保持有微小气泡逸出，待坩埚内容物成糊状时，接着沿坩埚壁转动加入2mL硝酸，继续加热并蒸至糊状，取下坩埚稍冷，向坩埚内加入硝酸溶液2mL，低温加热溶解残留物。将坩埚内容物用去离子水洗入25mL容量瓶中，冷却后定容，摇匀过滤或放置澄清[3]。同时做空白对照。

1.3 实验测定

取2-3mL待测液倒入聚丙烯的测样管内，用原子吸收光谱仪测定。

1.3.1 实验条件的选择

表1 TAS—986原子吸收光谱仪工作条件

将处理好的待测试液直接喷入原子吸收光谱仪测定铅、铬、锰、铜、铁、的含量，其工作条件见表1。

1.3.2 标准曲线的绘制

取适量 100μg/mL Mn、Cu、Fe、Cr、Pb 标准溶液，配制成浓度为 0.50μg/mL、1.00μg/mL、1.50μg/mL、2.00μg/mL、2.50μg/mL 的标准使用液，在选定仪器工作条件下，上机测定其吸光度，绘制标准曲线（见图1-5）。

1.3.3 样品的测定

在最佳的工作状态下，测定样品中各个元素的吸光度。

2 数据处理及讨论

2.1 所测元素的线形回归方程

表2 线性回归方程及相关系数表

按照上述实验方法和测定条件，对铜、铁、锰、铅、铬标准系列混合液的吸光度进行测定。

表3 铅、铬、锰、铜、铁测定结果表

2.2 堆肥中金属元素铅、铬、锰、铜、铁的测定结果

2.3 注意事项

实验时应注意以下几个方面：（1）标准溶液现用现配；（2）消解所用的消化液应现配现用；（3）消解酸时，电热板温度应控制在120℃左右[4]，防止烧干，否则会使测定值偏低。（4）为防止污染，所用的玻璃器均用0.5%硝酸浸泡过夜，洗净后用去离子水冲洗；（5）原子吸收法在测定前必需预热稳定后才能上机测定。

3 结论

（1）采用火焰原子吸收法对垃圾堆肥中的金属含量进行测定，方便快捷，线性范围宽，标准曲线相关系数达0.9954-0.9997[5]。

（2）在待测样品的检测过程中，设置空白样品，减小了检测过程中的误差，提高检测结果的准确性。

（3）在火焰干扰上，虽然 Pb217.00nm比283.30nm灵敏，但在乙炔—空气火焰中，由于Pb217.00nm处的吸收受火焰干扰，常采用Pb283.30nm测定[6]。

（4）测定结果表明:遵义市欣环垃圾处理公司生产的垃圾堆肥中金属铬的平均含量为1215.13(mg/kg)与土壤环境标准值相比超过了国家三级标准，铅的平均含量为145.49（mg/kg）与土壤环境标准值相比超过了国家一级标准，铜的平均含量为295.00（mg/kg）与土壤环境标准值相比超过了国家二级标准[7]。综合各元素的含量来看该垃圾堆肥中金属的含量普遍偏高，不适宜在农业、水果、蔬菜生产中使用，但可在种植地毯式草皮、造林等方面使用；同时，生活垃圾的有效处理，可以改变城市的卫生面貌，为市民创造更加清洁、优美的生活，工作的环境，也为新的劳动力就业提供机会，对城市建设和经济发展有重要意义。

[1]曹作中.我国生活垃圾处理发展方向探究[J].环境保护,2001,（7）:13-18.

[2]吴鸿钧.城市生活垃圾处理技术及应用前景[J].环境保护，2002，（5）：53-59.

[3]潘杰.垃圾堆放对土壤和重金属含量的影响[J].农业，1999，（11）：41-43.

[4]李广慧.粉煤灰改良栗钙土植物研究[D].北京：中国地质大学，2001，36-41.

[5]陈大睿.浅析滋化肥对农作物的增产机理[J].电力环境保护,1996(1):25-28.

[6]李芳，潘富友，贾文平.火焰原子吸收光谱法连续测定粉煤矿灰中铁、钙、镁[J]，冶金分析，2004，（12）：60-62.

[7]冯辉.火焰原子吸收测定粉煤灰中铜、铬、铅、镉[J].水力电力劳动保护，1994，（12）：21-27.

（责任编辑：朱 彬）

Determination of Heavy Metal in Refuse Compost by Flame Atomic Absorption Spectroscopy

CHEN Yong-hong;XIAO Hui;JIN Qian
(Department of chemistry,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)

Flame tomic absorption spectroscopy was made to determine the content of copper,iron,manganese,lead,and chromium in refuse compost in Xinhuan garbage of Zunyi.The findings are as follows:it has a good selectivity and a wide linear scope,with the correlation coefficient of the standard curve ranging from 0.9994 to 0.9997;and the fine compost assumes alkaline;besides,its content of heavy metal is a little high.

refuse compost;flame atomic absorption spectrometry;heavy metal

O657.31

A

1009-3583（2010）-06-0102－03

2010-09-16

陈永红，女，贵州遵义人，遵义师范学院化学系副教授。