固废检测中化学分析法的应用要点说明

固废检测是环境风险防控的关键环节，化学分析法因具备准确性高、针对性强、结果可溯源等特点，成为固废中污染物定性定量的核心技术。从重金属、有机物到常规理化指标，化学分析法的应用需围绕样品处理、方法匹配、干扰控制等要点展开。本文结合实操经验，从7个核心维度说明化学分析法在固废检测中的应用要点，为一线检测人员提供具体指导。

样品前处理：确保目标物有效分离

固废基体复杂（如餐厨垃圾含高有机质、冶炼渣含重金属氧化物），前处理的核心是将目标污染物从基体中释放并转化为可检测形态。对于高有机质固废（如市政污泥），干法灰化是常用手段——将样品置于马弗炉中550℃灼烧4小时，破坏有机质的同时，避免易挥发重金属（如汞、砷）损失；若需检测汞、砷等易挥发元素，则改用湿法消解：用硝酸-盐酸-氢氟酸混合酸（体积比3:1:1）在聚四氟乙烯坩埚中，于120℃电热板上消解至近干，再用5%硝酸定容，防止挥发。

浸出毒性检测是固废危险特性鉴别中的关键项目，需严格遵循HJ 557-2010《固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法》：称取100g（干基）样品，加入1L pH=5.8的醋酸缓冲液（浸提剂），在25℃下以110r/min振荡18小时，经0.45μm滤膜过滤后取滤液分析。需注意，样品粒径需过9.5mm筛，确保浸出效率一致；振荡过程中需防止样品粘附容器壁，影响浸出效果。

对于含油类固废（如废矿物油），前处理需用正己烷萃取，再通过无水硫酸钠脱水，去除水分干扰；若样品含悬浮颗粒，需离心后取上清液，避免颗粒对后续色谱分析的柱污染。

试剂与设备：适配检测需求是关键

化学分析法对试剂纯度要求严苛，需根据检测项目选择对应等级。例如，测重金属（铅、镉）时，需用优级纯硝酸、盐酸，避免试剂中的重金属杂质引入空白值；标定标准溶液（如EDTA标定钙镁）需用基准试剂（基准碳酸钙），保证浓度准确性；测COD时，重铬酸钾需用基准级，避免氧化能力不足导致结果偏低。

设备选择需匹配分析方法：分光光度计用于测COD、总磷、总氮等常规指标，需定期校准波长（误差≤±1nm）和吸光度（误差≤±0.005A）；原子吸收分光光度计（AAS）用于测重金属（铜、锌），需选择对应元素的空心阴极灯（如铅灯波长283.3nm、镉灯波长228.8nm），并优化灯电流（一般为3-5mA）和狭缝宽度（0.5-1nm），提高灵敏度；电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）用于多元素同时分析（如砷、汞、硒），需保证氩气纯度≥99.999%，避免质谱干扰。

器皿清洁是常被忽视的要点：用于重金属检测的玻璃器皿需用10%硝酸浸泡24小时，再用超纯水冲洗3次，避免器皿表面吸附的重金属污染样品；塑料器皿（如聚四氟乙烯坩埚）需用洗洁精清洗后，用超纯水冲洗，避免有机残留。

方法匹配：贴合污染物性质与标准要求

不同污染物的化学性质差异大，需选择匹配的分析方法。例如，固废中的总铅、总镉，常用GB/T 15555.2-1995《固体废物 铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分光光度法》，通过火焰原子吸收（FAAS）或石墨炉原子吸收（GFAAS）检测——FAAS适用于高浓度（mg/kg级），GFAAS适用于低浓度（μg/kg级）；总汞需用GB/T 15555.1-1995《固体废物 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法》，通过高锰酸钾-硫酸消解，将汞转化为二价汞，再用氯化亚锡还原为单质汞，用冷原子吸收检测。

有机污染物的检测需结合色谱法：固废中的多环芳烃（PAHs）用GC-MS法（HJ 805-2016），通过索氏提取或加速溶剂萃取（ASE）分离有机物，再用气相色谱-质谱联用仪定性定量；氰化物用HJ 484-2009《水质 氰化物的测定 容量法和分光光度法》，通过蒸馏分离氰化物，再用异烟酸-吡唑啉酮显色，在638nm波长下测吸光度。

需注意，方法选择需符合“标准优先”原则——优先采用国家强制标准（GB），其次是行业标准（HJ），确保检测结果被监管部门认可。

干扰消除：针对性解决共存问题

固废中的共存物质（如铁、铝、有机质）常对检测产生干扰，需采取针对性措施。例如，测总铬时，铁离子会与二苯碳酰二肼显色剂反应，生成黄色络合物，干扰铬的红色络合物检测，需加入10%氯化铵溶液（掩蔽剂），与铁离子形成稳定络合物，消除干扰；测汞时，样品中的有机质会还原Hg²+为Hg⁰，导致结果偏低，需在消解时加入5%高锰酸钾溶液，将汞固定为二价态，消解完成后用盐酸羟胺还原过量的高锰酸钾。

原子吸收法测镉时，基体效应（如样品中的盐分）会影响吸光度，需加入0.1%磷酸二氢铵溶液（基体改进剂），改善样品的热稳定性，使镉在石墨炉中均匀蒸发，提高检测准确性；测COD时，氯离子会被重铬酸钾氧化，导致结果偏高，需加入硫酸汞（络合剂），与氯离子形成稳定的 HgCl₄²- 络合物，每毫克氯离子需加10mg硫酸汞。

对于复杂基体的固废（如电子废物），可采用“稀释法”降低干扰——将消解后的样品用5%硝酸稀释5-10倍，使基体浓度降低至干扰阈值以下，但需保证稀释后的浓度在方法的线性范围内（如AAS的线性范围为0.05-0.5mg/L）。

质量控制：全程把控结果可靠性

质量控制需贯穿“采样-前处理-分析-报告”全过程。空白试验：每批样品（≤20个）做2个试剂空白，空白值需≤方法检出限（如汞的检出限为0.001mg/kg），若空白值过高，需更换试剂或清洗器皿；平行样：每10个样品做1组平行样，平行样的相对偏差（RSD）需≤10%（重金属）或≤5%（COD、pH），若RSD过大，需重新检测；加标回收：每批样品做1组加标回收，加标量为样品中目标物浓度的0.5-2倍（如样品铅浓度为0.1mg/kg，加标量为0.05-0.2mg/kg），回收率需在90%-110%之间，若回收率＜90%，需检查前处理是否完全或干扰是否未消除。

标准物质验证：每月用有证标准物质（如GBW07401土壤标准物质，含铅、镉、铬）验证方法准确性，标准物质的测定值需在证书给出的不确定度范围内（如GBW07401的铅标准值为25.6±1.2mg/kg，测定值需在24.4-26.8mg/kg之间）；校准曲线：每批样品需做校准曲线，曲线的相关系数（r）需≥0.999（分光光度法）或≥0.995（AAS），若r＜0.995，需重新配制标准溶液。

数据处理：严谨记录与计算

数据处理需“痕迹化”——实验过程中需详细记录：样品编号、采样日期、采样点坐标、试剂批号（如硝酸的批号为20240301）、设备参数（如分光光度计的波长为540nm、AAS的灯电流为4mA）、消解温度（如150℃）和时间（如2小时）、过滤用滤膜孔径（0.45μm）等信息，确保结果可追溯。

数据计算需严格按照方法公式：例如，固废中铅的浓度计算式为：C = (A-A₀) × V × f / (m × 1000)，其中A为样品吸光度，A₀为空白吸光度，V为定容体积（mL），f为稀释倍数，m为样品质量（g）。有效数字保留需符合方法要求：分光光度法保留三位有效数字（如0.123mg/kg），AAS保留两位（如0.12mg/kg），容量法保留四位（如123.4mg/kg）。

异常值处理：若某样品的测定值明显偏离平行样（如平行样为0.10、0.11mg/kg，该样品为0.20mg/kg），需先检查实验过程——是否加错试剂？是否消解不完全？是否设备故障？若确认实验过程无误，可用Grubbs检验法判断：计算该值与平均值的偏差，若偏差超过临界值（如置信度95%、n=3时，临界值为1.15），则判定为异常值，需在报告中说明“异常值因基体干扰导致”。

安全操作：防护与环保并重

固废检测涉及有毒有害物质，需注意个人防护：操作挥发性试剂（如硝酸、正己烷）时，需在通风橱内进行，避免吸入蒸气；处理强酸（硫酸、盐酸）时，需戴耐酸碱手套（丁腈手套）和护目镜，防止溅入眼睛；接触剧毒物质（如氰化钾）时，需戴防毒口罩（过滤式），操作后立即洗手。

试剂保存需“分类专柜”：强酸（硫酸、硝酸）、强碱（氢氧化钠）需存放在耐腐蚀的塑料柜中，贴“腐蚀品”标签；剧毒试剂（氰化钾）需存放在双人双锁的保险柜中，领取需登记；有机试剂（正己烷、丙酮）需存放在防爆柜中，远离火源。

废液处理需“达标排放”：含重金属的废液（如铅、镉）需用10%硫化钠溶液沉淀，生成硫化物沉淀后，上清液经检测达标（重金属浓度≤0.5mg/L）方可排放；含氰化物的废液需用次氯酸钠溶液氧化（pH≥10），将CN-氧化为CNO-，再用盐酸调节pH至中性；有机废液（如正己烷）需收集后交有资质的危废处理公司处置，避免污染土壤和地下水。