水浴－原子荧光光谱法测定粉煤灰中的砷、铋、锑

王泽宇，李晓敬，丁润之，孙凯茜，吴刚，张凤强

（河北地质实验测试中心，河北 保定 071000）

摘 要：粉煤灰作为燃煤电厂产生的大宗工业固体废弃物，现已广泛应用于建材、农业等领域，实现了资源化的大规模综合利用。其中砷、锑、铋等有害元素的精准测定是环境风险评估与安全利用的关键。建立氢化物发生-原子荧光光谱法，作为测定粉煤灰中痕量砷、锑、铋的分析方法。结果表明，该方法灵敏度高、选择性好、成本低，砷、锑、铋的检出限分别达0.0490、0.00776、0.00495mg/kg,测定下限分别为0.196、0.0311、0.0198mg/kg;在最优条件下,3种元素的加标回收率为97.61%~103.97%，相对标准偏差均<5%，满足检测要求。该方法为粉煤灰的环境管理与资源化利用提供了可靠的分析支撑。

关键词：原子荧光光谱法;粉煤灰；定量分析；砷锑铋

粉煤灰富集砷、锑、铋等多种有害微量元素，在综合利用过程中可能发生迁移转化和二次释放，进而对生态环境和人类健康造成潜在风险。粉煤灰中砷、铋、锑的准确测定有助于更准确地评估粉煤灰的环境风险、指导其安全高效利用。氢化物发生-原子荧光光谱法以其灵敏度高、选择性好、成本低等优势，适用于砷、锑、铋等元素的分析。为兼顾大批量样品处理效率与硅铝基体破坏需求，本研究选择水浴-酸溶法作为前处理方法，旨在通过优化酸体系，建立一种适用于粉煤灰中砷、铋、锑的快速、准确测定方法。

1 试验部分

1.1 试验材料

试验样品取自河北、山西等地的大型发电厂的粉煤灰样品，经研磨并过0.1mm标准筛，105℃烘干4h后于干燥器中保存。标准物质为国家标准物质研究中心提供的砷[100μg/mL，编号GBW（E）080117]、锑[100μg/mL,编号GBW（E)080545]、铋[100μg/mL,编号GBW（E）080271]标准储备液。试剂选用优级纯的盐酸、硝酸、高氣酸、硫酸、氢氟酸、氢氧化钠、硼氢化钾、硫脲、抗化血酸；硫脲一抗坏血酸混合还原液（10%硫脲-15%抗坏血酸溶液）；硼氢化钾溶液（15%硼氢化钾-0.5%氢氧化钠）；土壤有证标准物质（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所）。试验用水为超纯水(电阻率>18.2MQ·cm)。氩气纯度>99.99%。

1.2 试验仪器

仪器为海光仪器有限公司AFS-8510原子荧光光度计（配备砷、铋、锑空心阴极灯）、安捷伦公司7700X型电感耦合等离子体质谱仪；CEM公司Mars-6型微波消解仪；辅助设备包括恒温水浴锅、电子分析天平（精度0.1mg）、50mL具塞玻璃比色管。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

准确称取0.25g(精确至0.1mg）样品于25mL玻璃比色管中，加人10mL王水，盖塞，将试样于加热至沸的水浴中分解2h（每30min摇1次），取出冷却至室温，用超纯水定容至刻度线，摇匀，待试样完全澄清后备用。吸取2mL上清液于10mL比色管中，加人1mLHCL、1mL硫脲-抗坏血酸混合还原液，用超纯水定容至刻度线，摇匀放置30min，如室温<15℃，应放置1h后再进行测定。随同做空白样品分析。

1.3.2 仪器参数及标准曲线

仪器参数设置见表1。为保证原子荧光仪器测定的准确性，减少基体对样品测定的影响，载流配置应尽可能与样品基体保持一致。实验中选取10%盐酸作为载流，15%硼氢化钾溶液作为还原剂进行样品测定。

标准曲线绘制：砷标准系列浓度0.00、5.00、10.00,20.00,40.00、60.00、80.00μg/mL,锑、铋标准系列浓度0.00、1.00,2.00,3.00,6.00,8.00、10.00μg/mL，加人1mLHCL、1mL硫脲-抗坏血酸混合还原液定容至10mL。

……