摘要：污泥中锌含量的检测是生态环境监测中必不可少的一个环节。依据《城镇污泥标准检验方法》（CJ/T 221—2023）的要求开展方法验证，对污水处理厂沉降池中的污泥进行了锌含量的检测，方法检出限、精密度和正确度等均满足标准方法的相关要求。该方法适用于测定城镇污泥中的锌及其化合物。

　　关键词：城镇污泥；锌及其化合物；精密度

　　0引言

　　污泥中锌的来源包括但不限于工业排放、城市生活污水以及农业活动等。金属锌及其化合物会随着污泥的堆积进入土壤，导致土壤中锌含量升高进而影响作物的生长，经过食物链进一步影响人类身体健康?。因此，对城镇污水及污泥中锌及其化合物的含量进行检测是生态环境监测中必不可少的一个环节。本文基于CJ/T221一2023<<城镇污泥标准检验方法>>，验证检出限的同时，进一步验证原子吸收分光光度法测定城镇污泥中锌及其化合物含量的适用性。

　　1实验过程

　　1.1方法和原理

　　方法:污泥经王水-过氧化氢微波高压消解后，用火焰原子吸收分光光度法在213.9rm波长处测定锌及其化合物的含量。本方法污泥消解液的最低检出限为0.050mg/L，取样量为0.300g，定容体积为50.0时,其检出限为8.33mg/kg。

　　原理:样品经微波高压消解后喷入空气-乙炔焰中。在高温下，锌及其化合物离解为基态原子，该基态原子蒸汽吸收从锌空心阴极灯发射出的特征波长光，吸收强度的大小与火焰中锌基态原子的含里成正比，可从校准曲线中查得被测元素锌的含量[4]。

　　1.2试剂、材料及仪器设备

　　实验用试剂、材料:硝酸(p=1.42g/)、硝酸溶液(1+1、1+499、1+99)、过氧化氢溶液、盐酸、锌标准储备液(pzm=1000mg/L)、锌标准使用液(pzm=100.0mg/L)和乙炔气。

　　实验用仪器设备:原子吸收分光光度计、锌空心阴极灯、微波消解仪、天平、尼龙筛以及实验操作常用玻璃器皿。

　　1.3实验过程

　　1.3.1样品的制备

　　称取0.300g已制备好的污泥样品于消解罐中,加入2ml水润湿，再加入1.5ml的H202溶液摇匀。预消解后，加10王水混合均匀，放入微波消解仪中进行消解。消解好的溶液经过滤后加水定容至50ml容量瓶中，待测。

　　1.3.2空白试样

　　5ml实验用水，采用与样品试液相同的步骤和试剂,制备空白试样。

　　1.3.3校准曲线及试样的测定

　　在100ml容量瓶中，分别加入适量体积的锌标准使用液，用硝酸溶液(1+499)定容至标线，配制6个标准工作溶液,质量浓度分别为:0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mg/L。调节仪器至最佳工作条件,依次测量校准曲线系列溶液，绘制校准曲线。用同样方法测定空白试液及样品试液，依据校准曲线确定其中锌的含量，进而计算方法的检出限、测定下限、正确度、精密度，判定在实际污泥样品中的适用性。

　　1.3.4计算

　　污泥中锌及其化合物的w(Zr)mg/kg)可按式(1)计算:

　　式中:p2为样品中锌及其化合物的质量浓度，mg/L;p0为空白试样中锌及其化合物的质量浓度，mg/L;m为称取试样的质量,g;V为试液定容的体积，m;f为污泥含水率。

　　2结果分析与讨论

　　2.1检出限、测定下限结果分析

　　按照<<环境监测分析方法标准制订技术导则>>规定，本次实验的方法检出限测试数据是通过对空白试样进行7次试验，将测定结果换算为样品中的浓度后,计算标准偏差,如表1所示。

　　由表1可知，本实验室方法计算所得检出限为0.028mg/L。当取样量为0.300g、定容体积50mL时,计算的污泥检出限为4.67mg/kg，该方法检出限为8.33mg/kg，本实验室的方法检出限更低，均符合标准方法要求。

　　2.2方法正确度分析2.2.1校准曲线的绘制

　　以吸光度（A）为横坐标、质量浓度（C）为纵坐标的结果如表2所示。

　　经验证，按本方法所得标准曲线为二阶曲线，曲线的相关系数可达0.999 9，符合标准方法要求的≥0.999，表明该方法下对无干扰物质时锌含量的测定效果很好。

　　2.2.2有证标准样品结果分析

　　通过对环境标准样品（水系沉积物中重金属总量/520201）取6次平行样，按照标准样品试液的制备进行前处理后，测定w（Zn），结果如表3所示。

　　由表3可知，6次平行试样中w（Zn）均在标准样品值的不确定度范围内，相对误差为-3.65％，满足一般方法相对误差不超过±10％的要求。所有测定值较真值来说均偏低，为负误差，可能为仪器误差或者人为手法固定误差。

　　2.2.3标准样品加标测试数据

　　通过对环境标准样品（水系沉积物中重金属总量520201）取3次平行样，分别加入0.6 mL的质量浓度为100 mg/L的标准溶液，测定w（Zn），结果如表4所示。

　　从表4数据可知，3个加标样品中Zn含量的加标回收率分别为88.3％、102％和91.7％，满足一般国标方法加标回收率在80％～120％之间的要求。因此，符合标准方法要求。

　　2.3精密度测试结果分析

　　基于有证标准物质的测定，采用校准曲线中间点（理论质量浓度为3.00 mg/L）按全程序测定方法对样品平行测定6次，计算结果如表5所示。

　　由表5可知，6个平行样的标准偏差为0.019 mg/L，相对标准偏差为0.63％，满足一般检测方法不超过±10％的相对偏差的要求。在本文的实验条件下，该方法的精密度符合要求。

　　2.4实际样品污泥中锌及其化合物含量的测定

　　本文选用了污水处理厂进水沉降后的污泥共6份（该6份污泥采样点均为同一处且尽可能的混合均匀），其中，有3份加入了1 mL的质量浓度为100.0 mg/L的锌标准使用液。测定污泥中的锌及锌化合物的含量，结果如表6所示。

　　实验结果表明，在污泥样品的检测过程中，加标回收率为94.3％，满足标准要求的80％～120％，回收效果较好。达不到100％的回收率，除去系统误差原因外，还可能是污泥中的物质成分很复杂，如存在溶解性的硅或者铁含量较高，都会抑制锌的吸收。

　　3结语

　　依据《城镇污泥标准检验方法》（CJ/T 221—2023）的要求开展方法验证，得出的方法检出限、精密度和正确度等均满足标准方法的相关要求。城镇污泥中的锌含量是一个需要高度关注的问题，对检验检测后的数据进行分析，通过加强污泥处理和资源回收技术的研究与应用，可以进一步实现锌资源的再利用。

参考文献

　　[1]昊九如.城市污水处理厂污泥的处置与利用[D].上海：同济大学，2004.

　　[2]罗凌云.原子吸收分光光度计火焰吸收法测定矿样中锌的含量[J].世界有色金属，2023（15）：142-144.

　　[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.城镇污泥标准检验方法：CJ/T 221—2023[S].北京：中国计划出版社，2023.

　　[4]张碧琦.快速消解－原子吸收光谱法测定土壤中镉、铜的含量[J].化学世界，2023，64（4）：263-266.