一种测定环境水体中硫化物的方法技术

一种测定环境水体中硫化物的方法是利用X射线荧光光谱法进行测定。在环境水体中滴加稍过量的氯化铜溶液和氢氧化钠溶液将不稳定的硫化物转化为极难溶解的硫化铜沉淀，采用0.23μm的PTFE滤膜过滤制样技术富集

【技术实现步骤摘要】
一种测定环境水体中硫化物的方法


[0003]本专利技术属于生态环境质量检测
，具体涉及一种测定环境水体中硫化物的方法。

技术介绍

[0005]水体中的硫化物是指水中的溶解性无机硫化物和酸溶性金属硫化物，包括溶解性H2S、HS
‑
和S2‑
，以及存在于悬浮物中的可溶性硫化物和酸溶性金属硫化物。环境水体中硫化物主要有两个来源，一是自然界中细菌还原硫酸盐或分解含硫有机物而产生的硫化物，二是人类活动向环境中排放的废水所含有的硫化物。一般情况下，硫化物在环境水体中的浓度较低，其存在形式与水温和pH有关。25℃条件下，pH≥11.96时，硫化物的主要存在形式为S2‑
；当pH＜7.04时，硫化物几乎全部转变为强毒性的H2S。当水中硫化物的浓度为0.094～1.9mg/L时，会导致大多数水生生物活力下降、器官损伤甚至死亡。硫化物还在多种元素的生物地球化学过程中扮演着重要的角色，如在厌氧环境中其与重金属离子的络合影响重金属的赋存形态与生物有效性、诱导磷的释放并加剧水体的富营养化等。因此，准确和可靠地测定水中硫化物的含量对于水环境保护和相关科学研究具有重要意义。
[0006]水样采集和预处理是影响水质监测结果准确与否的重要环节之一。由于硫化物易从水中逸失，容易被氧气氧化，因此在采样过程应尽量减少样品扰动及空气暴露。通常的做法是，在采样瓶中预先加入一定量的乙酸锌溶液，然后再将采集的水样加入至近满瓶，最后加入氢氧化钠溶液并混匀。加入的乙酸锌和氢氧化钠溶液可将不稳定的硫化物转化为稳定的硫化锌，以便保存。现场采集的水样带回实验室后，经一定的预处理后再测定。常用的预处理方法有酸化
‑
吹气
‑
吸收法和酸化
‑
蒸馏
‑
吸收法。酸化
‑
吹气
‑
吸收法是先将水样酸化，使样品中的硫化物转化为H2S，再用高纯氮气曝气将H2S吹脱，以碱性吸收液吸收，最后通过测定吸收液中的硫化物含量计算样品中的硫化物浓度；酸化
‑
蒸馏
‑
吸收法则是通过蒸馏的方式将水样酸化后生成的H2S转移至吸收液中。该两种前处理方法处理单个样品均需至少30min。并且，由于酸化
‑
吹气
‑
吸收法使用的氮气常含有微量的氧气，在实验时会造成硫化物被氧化而有所损失。
[0007]环境水体中硫化物含量的测定方法主要包括碘量法（HJ/T 60—2000《水质 硫化物的测定 碘量法》）和分光光度法（HJ 1226—2021《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》）。碘量法具有速度快、成本低的优点，但也存在难以避免的缺点，如微量及痕量硫化物难以测定，并且操作人员主观误差较大。采用分光光度法测定环境水体中硫化物时，容易受到NO2‑
、SO
32
‑
、S2O
32
‑
、SCN
‑
、NO3‑
、I
‑
、CN
‑
和部分重金属离子的干扰，硫化物含量为0.3mg/L时，样品中干扰物质的最高允许含量分别为SO
32
‑ 700mg/L、S2O
32
‑ 900mg/L、SCN
‑ 900mg/L、NO3‑ 200mg/L、I
‑ 400mg/L、CN
‑ 5mg/L、Cu
2+ 2mg/L、Pb
2+ 25mg/L、Hg
2+ 4mg/L。NO2‑
可与亚甲基蓝反应，使测定结果偏低，NO2‑
浓度（以N计）高于2.0mg/L时，本方法不适用。
[0008]在X射线光谱分析中，滤膜过滤制样方法具有操作流程简便、基体效应小、待测元素信噪比高、样品及试剂用量少、绿色环保等优点。本专利技术采用微孔滤膜过滤制样技术富
集
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分离环境水体中硫化物，通过WDXRF测定难溶性的硫化铜中铜元素含量，进而对环境水体中硫化物浓度实现定量分析。本专利技术可解决现行环境水体中硫化物的分析方法流程繁琐、分析周期长、分析成本高的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了一种检出限低、准确度高、精密度好、线性范围宽、分析耗时短的测定环境水体中硫化物浓度的方法。
[0011]本专利技术所述的环境水体是指地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水。
[0012]专利技术人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本专利技术提供的技术方案是，提供一种测定环境水体中硫化物的方法，包括如下步骤：
[0013]步骤1）采集环境水体样品，加入保护试剂，以便于硫化物组分的保存；
[0014]步骤2）使用微孔滤膜过滤水样，得到沉淀A；
[0015]步骤3）使用稀盐酸洗涤沉淀A，得到沉淀B；
[0016]步骤4）将承载沉淀B的微孔滤膜压制成片；
[0017]步骤5）借助X射线荧光光谱仪间接测定环境水体中硫化物的浓度。
[0018]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述步骤1）中，采集环境水体样品具体为：采集一定体积水体样品，依次加入氯化铜溶液和氢氧化钠溶液将不稳定的硫化物转化为稳定的硫化铜，以便保存；
[0019]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述步骤2）中，微孔滤膜过滤水体样品具体为：将水样通过0.23μm滤膜和无油真空砂芯过滤装置进行过滤处理，得到沉淀A。
[0020]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述步骤3）中，稀盐酸洗涤沉淀具体为：使用稀盐酸洗涤沉淀以去除Cu(OH)2及Cu
2+
残留，得到沉淀B。
[0021]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述步骤4）中，微孔滤膜压制成片具体为：将承载沉淀B的微孔滤膜自然晾干，夹在两片聚乙烯薄膜（或薄片）正中间，置于高压压样机于30MPa压力下保压3秒，压制固化成片。
[0022]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述步骤5）中，X射线荧光光谱仪间接测定具体为：借助X射线荧光光谱仪测定样片中Cu的含量，进而根据等摩尔量换算得出环境水体中硫化物的浓度。
[0023]计算环境水体中硫化物浓度。计算公式为：
[0024][0025]式中：
[0026] ρ
硫化物
——环境水体中硫化物浓度，mg/L；
[0027]ω
铜
——测得的铜含量，mg；
[0028]V——采集水样体积，1L。
[0029]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个优选实施方式，所述保护剂为134g/L的氯化铜溶液和20g/L的氢氧化钠溶液。
[0030]根据本专利技术环境水体中硫化物测定方法的一个备选实施方式，环境水体样品中氯化铜溶液和氢氧化钠溶液的添加量均应保证过量。即滴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定环境水体中硫化物的方法，包括水体试样预处理步骤和X射线荧光光谱分析测定步骤，其特征在于，包括如下步骤：步骤1）采集环境水体样品：采集一定体积水体样品，依次加入稍过量的氯化铜溶液和氢氧化钠溶液将不稳定的硫化物转化为稳定的硫化铜，以便保存。滴加氯化铜溶液时不再有黑褐色沉淀产生（说明氯化铜溶液已滴加过量）；滴加氢氧化钠溶液时不再有蓝色沉淀产生（说明氢氧化钠溶液已滴加过量）；步骤2）微孔滤膜过滤水体样品：将水样通过0.23μm滤膜和无油真空砂芯过滤装置进行过滤处理，得到沉淀A（Cu(OH)2+CuS）；步骤3）洗涤沉淀A：使用稀盐酸洗涤沉淀A至少5次（每次约20mL），以去除Cu(OH)2及Cu
2+
残留，得到沉淀B（难溶于盐酸的CuS）；步骤4）微孔滤膜压制成片：将承载沉淀B的微孔滤膜自然晾干，夹在两片聚乙烯薄片正中间，置于高压压样机于30MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆令，李清彩，陈娟，
申请(专利权)人：赵庆令，
类型：发明
国别省市：