李熒熒,劉 倩
(遼寧省錦州水文局,遼寧 錦州 121000)
地下水是水資源的重要組成部分,具有穩(wěn)定地層、提供飲用水、調(diào)節(jié)徑流、保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等重大作用。隨著人類(lèi)活動(dòng)的不斷加大,進(jìn)入地下水的污染物日益增多。目前,金屬加工、電鍍、制革行業(yè) 、印染等工業(yè)生產(chǎn)是造成地下水鉻污染的主要原因[1],其中六價(jià)鉻對(duì)人體和環(huán)境危害較大。六價(jià)鉻可通過(guò)消化道、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體,長(zhǎng)期接觸存在致癌危險(xiǎn),還可能造成遺傳性基因缺陷[2]。六價(jià)鉻作為一類(lèi)污染物,在地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其制定了嚴(yán)格的限值,國(guó)家規(guī)定必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),常用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定[3],該方法干擾少、檢出限低,操作簡(jiǎn)便、靈敏度高。
質(zhì)量控制是水質(zhì)分析的重要環(huán)節(jié),通過(guò)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制可將分析誤差控制在容許范圍內(nèi),保證檢測(cè)結(jié)果在給定的置信水平內(nèi)達(dá)到要求。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作中,質(zhì)量控制包括樣品采集與保存的質(zhì)量控制和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制,其中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制措施有:標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查、平行樣分析、加標(biāo)回收試驗(yàn)、盲樣分析、空白試驗(yàn)等。本研究通過(guò)對(duì)一組六價(jià)鉻樣品的連續(xù)多日分析,確定實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度,從而對(duì)地下水中六價(jià)鉻的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)。
1)主要儀器。T6新悅可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司),試驗(yàn)中所用全部玻璃器皿均徹底清洗,以防污染。
2)主要試劑。二苯碳酰二肼(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液(500 mg/L,水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心),六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(0.427±0.021 mg/L,水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心),六價(jià)鉻盲樣(濃度范圍為0~1 mg/L,環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所),其他試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水均為高純水。
1)顯色劑的配制。稱(chēng)取2 g二苯碳酰二肼,溶于50 mL丙酮中,加水稀釋至100 mL,搖勻。貯存于棕色瓶?jī)?nèi),冰箱內(nèi)保存,此顯色劑臨用現(xiàn)配。
2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制。分別準(zhǔn)確吸取1.00 mg/L六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL 置于 50 mL 比色管中,用高純水稀釋至標(biāo)線,搖勻。加入0.5 mL(1+1)硫酸溶液和(1+1)磷酸溶液,搖勻。加入2 mL顯色劑,搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度分別為 0.000 mg/L、0.004 mg/L、0.010 mg/L、0.020 mg/L、0.040 mg/L、0.080 mg/L、0.120 mg/L、0.160 mg/L、0.200 mg/L,放置 5 ~10 min后,在 540 nm 波長(zhǎng)處,以高純水做參比液,用30 mm比色皿,測(cè)定吸光度。為消除比色皿的影響,全部測(cè)試均采用同一支比色皿進(jìn)行。
3)樣品的測(cè)定。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[x]取適量樣品置于50 ml比色管中,用水稀釋至標(biāo)線。加入0.5 ml(1+1)硫酸溶液和(1+1)磷酸溶液,搖勻。加入2 ml顯色劑,搖勻。5~10 min后,在540 nm波長(zhǎng)處,以高純水做參比液,用30 mm比色皿,測(cè)定吸光度。本地區(qū)地下水樣中一般不含懸浮物、色度低、較清潔,不需進(jìn)行前處理,可直接測(cè)定。
樣品采集與運(yùn)輸是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的首要步驟,它的質(zhì)量控制是整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程質(zhì)量保證的前提與基礎(chǔ)。采樣人員保證持證上崗,在采樣過(guò)程中必須嚴(yán)格按照《水質(zhì)采樣技術(shù)規(guī)范》、《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》等技術(shù)文件中規(guī)定的采樣工作程序進(jìn)行采樣。采樣中還應(yīng)注意:采樣前用水樣潤(rùn)洗采樣器和裝樣容器兩到三次,防止殘留液的污染;采樣時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)水面漂浮物、水底沉積物以及其他不利因素影響;及時(shí)加保存劑氫氧化鈉溶液,將水樣pH值調(diào)至8~9,暗處冷藏保存,盡快分析。
在保證實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和環(huán)境滿足檢測(cè)要求的前提下,實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制主要包括:標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查、空白試驗(yàn)、平行樣分析、加標(biāo)回收試驗(yàn)、盲樣分析等。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作與核查
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
表1 空白試驗(yàn)表
由圖1可見(jiàn),標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性良好,相關(guān)系數(shù) r>0.999,截距檢驗(yàn)合格,符合質(zhì)量控制要求。對(duì)水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心的六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(編號(hào)120102),利用上述標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行測(cè)定,四次測(cè)定平均值為0.408 mg/L,在其保證值 0.427±0.021 mg/L范圍內(nèi)。
2.2.2 空白試驗(yàn)
用高純水做試劑空白,重復(fù)測(cè)定空白值7天,每天一批2個(gè)樣品取平均值,水質(zhì)六價(jià)鉻7天的空白值列于表1中:經(jīng)計(jì)算,空白批內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05%,符合《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》[4]的規(guī)定(規(guī)定實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%)。檢出限(M D L)為0.001 mg/L(計(jì)算公式 MDL=t×SD,其中:當(dāng)重復(fù)測(cè)試樣品7次,置信水平為95%時(shí),t取2.365),該檢出限小于方法規(guī)定的最低檢出限濃度 0.004 mg/L,符合測(cè)試過(guò)程的質(zhì)量控制要求。
2.2.3 平行樣分析
平行樣分析對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精密度控制有很好的效果,現(xiàn)場(chǎng)平行樣控制的是采樣后所有過(guò)程的精密度,室內(nèi)平行樣控制的是實(shí)驗(yàn)室分析的精密度。通過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)平行樣和室內(nèi)平行樣的相對(duì)偏差均小于≤15%,符合質(zhì)量控制要求,表明采用后和實(shí)驗(yàn)室分析所用過(guò)程均具有良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。
2.2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)
加標(biāo)回收試驗(yàn)是取兩份相同的水樣,一份加入一定量的待測(cè)成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),另一份不加,兩份同時(shí)按相同的步驟進(jìn)行分析,加標(biāo)水樣所得的結(jié)果減去未加標(biāo)水樣的結(jié)果,其差值同加入的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)理論值之比即為樣品加標(biāo)回收率。在實(shí)際工作中,加標(biāo)物質(zhì)濃度宜高,體積宜小,一般不超過(guò)原始水樣體積的1% ,保持樣品基體基本不變。本次試驗(yàn)的加標(biāo)量是國(guó)標(biāo)方法最低檢出限0.004 mg/L,測(cè)定三次,取平均值,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
六價(jià)鉻濃度小于0.01 mg/L時(shí),加標(biāo)回收率為90% ~110%[4],本次加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果合格。
2.2.5 盲樣分析
為保證盲樣分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,采用標(biāo)樣比對(duì)的方式進(jìn)行盲樣分析,即盲樣和標(biāo)樣在同等條件下交替測(cè)定,用標(biāo)樣的準(zhǔn)確性來(lái)推測(cè)盲樣的結(jié)果,具體測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。以高純水做空白,首先連續(xù)測(cè)定四個(gè)標(biāo)樣溶液,其結(jié)果平均值為0.410 mg/L,與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)給出的 0.427 ±0.021 mg/L 數(shù)值范圍吻合。徹底清洗比色皿,然后測(cè)定四個(gè)盲樣溶液,均值為0.617 mg/L。清洗比色皿,最后再測(cè)定四個(gè)標(biāo)樣溶液,均值為0.412 mg/L,依然落在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)給出的標(biāo)樣濃度范圍內(nèi)。通過(guò)標(biāo)樣的比對(duì),可推斷所測(cè)定的盲樣濃度一定也在其合格濃度范圍內(nèi)。經(jīng)審核,盲樣考核合格。
表3 盲樣測(cè)定結(jié)果表
從地下水樣的采集和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)兩方面對(duì)地下水中六價(jià)鉻進(jìn)行了質(zhì)量控制研究,建立了符合規(guī)范要求的質(zhì)量控制措施。水樣的采集和保存過(guò)程符合標(biāo)準(zhǔn),充分保證了樣品的代表性和真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)對(duì)六價(jià)鉻水樣的連續(xù)多日測(cè)定,確定了該樣品在本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢出限、準(zhǔn)確度和精密度等指標(biāo)。平行樣分析、盲樣測(cè)試、加標(biāo)回收試驗(yàn)全部符合要求。因此,本實(shí)驗(yàn)室對(duì)地下水中六價(jià)鉻的質(zhì)量控制方案合理可行,分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].四版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.2002,344-349.
[2]陳志蓉,張慶生.六價(jià)鉻的危害性評(píng)價(jià)及其檢測(cè)回顧.中國(guó)藥事.2012,7(26):683-688.
[3]GB7467-87.六價(jià)鉻的測(cè)定.二苯碳酰二肼分光光度法[S].
[4]SL219-2013.水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].