危險廢物無機元素的檢測，如何選擇檢測設(shè)備淺析
發(fā)布日期：2021-10-12 點擊次數(shù)：
根據(jù)危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別，生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)、危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)、危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)等一系列危險廢物有害元素限制的國家標(biāo)準(zhǔn)的相繼出臺，固廢中的無機元素的檢測變得越來越重要；面對市面上多種技術(shù)和檢測設(shè)備，固廢處理企業(yè)應(yīng)當(dāng)如何進行儀器選型？本文通過對幾項標(biāo)準(zhǔn)的解讀，和主流技術(shù)儀器的對比，為用戶提供一定的參考。
我們通過對六種分析儀器及方法的優(yōu)缺點的比較，來確定如何選擇合適的儀器組合。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）雖然能夠使得實驗室頓時“高大上”起來，但實際在元素分析中是它卻是一把“雙刃劍”，優(yōu)點鮮明——具有檢出限低、樣品通量大、可進行同位素分析等優(yōu)點，同時劣勢也很明顯：儀器本身購買的價格很高，儀器維護麻煩，成本高，樣品前處理要求苛刻，從試劑選擇到操作到人員技術(shù)能力再到實驗室環(huán)境都有非常高的要求。濃度較高的樣品，需要多次的稀釋，誤差會非常的大。目前國內(nèi)固體廢物、危險廢物處理行業(yè)還處于起步發(fā)展階段，技術(shù)人員和技術(shù)能力儲備能力以及購置儀器的資金均有限，所以大部分企業(yè)幾乎不配置ICP-MS。
原子吸收分光光度法（AAS）作為經(jīng)典的元素分析方法，在單元素分析時有一定的優(yōu)勢，。例如火焰法分析速度快，精密度好，石墨爐法檢出限低，可以直接固體或懸浮液進樣等。但受限于元素?zé)粢淮沃荒芊治鲆粋€元素，多元素檢測時分析效率將大大降低。并且火焰法由于原子化溫度不高，同時檢出限相對于其他方法高，一般為mg/L（mg/kg）~百分含量，難以滿足部分元素的檢測需求。石墨爐法由于單個元素分析時間長（每個數(shù)據(jù)每個元素約4分鐘）、數(shù)據(jù)結(jié)果精密度較差（1~5%）、線性動態(tài)范圍?。?02），制約了該技術(shù)的推廣，目前只在個別元素分析上有一定的優(yōu)勢。固體廢物和危險廢物處理行業(yè)需要篩查大量樣品，鑒別的元素種類較多，而大樣品量多元素同時分析恰好是原子吸收分光光度法劣勢，所以不建議配置原子吸收分光光度計為實驗室常規(guī)分析儀器。
原子熒光分光光度法（AFS）是目前分析砷、汞等重金屬元素zui理想的方法，但除了這幾種重金屬元素以外的元素分析，原子熒光分光光度法就顯得無能為力。所以原子熒光分光光度計可以作為砷、汞等重金屬元素的專用儀器進行配置。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES），采用高溫等離子體作為原子化器，不需要元素?zé)?，可真正實現(xiàn)多元素同時測定。目前主流市場上的ICP-OES又可分為順序掃描型（又叫單道掃描型）和全譜直讀型。
全譜直讀型ICP-OES采用中階梯光柵分光系統(tǒng)，具有高分辨率和色散率，無運動部件，多元素多波長同時分析時只需1~2分鐘，其檢測速度、重復(fù)性、穩(wěn)定性都有很大的提高。單道掃描型的機器相比較全譜掃描型的機器檢測速度會慢些。
相對于原子吸收分光光度法和紫外可見分光光度法，多元素快速測量才是ICP-OES真正的優(yōu)勢所在。
危險廢物行業(yè)往往需要篩查大量樣品，當(dāng)然也是根據(jù)企業(yè)的實際樣品情況和經(jīng)費情況，選擇單道掃描型的或全譜直讀型的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。
分光光度法檢測六價鉻具有其他方法不具備的優(yōu)勢，檢出限比火焰原子吸收低（檢測范圍0.004mg/L~1.00mg/L），采購、運行和維護成本比石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法低（不需要消耗石墨管和氬氣）。
綜上所述，在固體廢物和危險廢物處理行業(yè)應(yīng)用中，大量樣品篩查和多元素鑒別時電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)作為第一選擇儀器，原子吸收分光光度計可以作為第二次能力補充或提升時進行配置。而原子熒光分光光度計和紫外可見分光光度計作為砷、汞等重金屬元素和六價鉻分析的專用儀器配置。
表1危險廢物中無機危害成分及分析方法
我們通過對六種分析儀器及方法的優(yōu)缺點的比較，來確定如何選擇合適的儀器組合。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）雖然能夠使得實驗室頓時“高大上”起來，但實際在元素分析中是它卻是一把“雙刃劍”，優(yōu)點鮮明——具有檢出限低、樣品通量大、可進行同位素分析等優(yōu)點，同時劣勢也很明顯：儀器本身購買的價格很高，儀器維護麻煩，成本高，樣品前處理要求苛刻，從試劑選擇到操作到人員技術(shù)能力再到實驗室環(huán)境都有非常高的要求。濃度較高的樣品，需要多次的稀釋，誤差會非常的大。目前國內(nèi)固體廢物、危險廢物處理行業(yè)還處于起步發(fā)展階段，技術(shù)人員和技術(shù)能力儲備能力以及購置儀器的資金均有限，所以大部分企業(yè)幾乎不配置ICP-MS。
原子吸收分光光度法（AAS）作為經(jīng)典的元素分析方法，在單元素分析時有一定的優(yōu)勢，。例如火焰法分析速度快，精密度好，石墨爐法檢出限低，可以直接固體或懸浮液進樣等。但受限于元素?zé)粢淮沃荒芊治鲆粋€元素，多元素檢測時分析效率將大大降低。并且火焰法由于原子化溫度不高，同時檢出限相對于其他方法高，一般為mg/L（mg/kg）~百分含量，難以滿足部分元素的檢測需求。石墨爐法由于單個元素分析時間長（每個數(shù)據(jù)每個元素約4分鐘）、數(shù)據(jù)結(jié)果精密度較差（1~5%）、線性動態(tài)范圍?。?02），制約了該技術(shù)的推廣，目前只在個別元素分析上有一定的優(yōu)勢。固體廢物和危險廢物處理行業(yè)需要篩查大量樣品，鑒別的元素種類較多，而大樣品量多元素同時分析恰好是原子吸收分光光度法劣勢，所以不建議配置原子吸收分光光度計為實驗室常規(guī)分析儀器。
原子熒光分光光度法（AFS）是目前分析砷、汞等重金屬元素zui理想的方法，但除了這幾種重金屬元素以外的元素分析，原子熒光分光光度法就顯得無能為力。所以原子熒光分光光度計可以作為砷、汞等重金屬元素的專用儀器進行配置。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES），采用高溫等離子體作為原子化器，不需要元素?zé)?，可真正實現(xiàn)多元素同時測定。目前主流市場上的ICP-OES又可分為順序掃描型（又叫單道掃描型）和全譜直讀型。
全譜直讀型ICP-OES采用中階梯光柵分光系統(tǒng)，具有高分辨率和色散率，無運動部件，多元素多波長同時分析時只需1~2分鐘，其檢測速度、重復(fù)性、穩(wěn)定性都有很大的提高。單道掃描型的機器相比較全譜掃描型的機器檢測速度會慢些。
相對于原子吸收分光光度法和紫外可見分光光度法，多元素快速測量才是ICP-OES真正的優(yōu)勢所在。
危險廢物行業(yè)往往需要篩查大量樣品，當(dāng)然也是根據(jù)企業(yè)的實際樣品情況和經(jīng)費情況，選擇單道掃描型的或全譜直讀型的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。
分光光度法檢測六價鉻具有其他方法不具備的優(yōu)勢，檢出限比火焰原子吸收低（檢測范圍0.004mg/L~1.00mg/L），采購、運行和維護成本比石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法低（不需要消耗石墨管和氬氣）。
綜上所述，在固體廢物和危險廢物處理行業(yè)應(yīng)用中，大量樣品篩查和多元素鑒別時電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀應(yīng)作為第一選擇儀器，原子吸收分光光度計可以作為第二次能力補充或提升時進行配置。而原子熒光分光光度計和紫外可見分光光度計作為砷、汞等重金屬元素和六價鉻分析的專用儀器配置。
