污泥及沉積物中重金屬檢測(cè)方法

1、污泥及沉積物中重金屬檢測(cè)方法酸消化法中華民國(guó)九十一年十一月二十八日環(huán)署檢字第0910083731號(hào)公告自中華民國(guó)九十二年二月二十八日起實(shí)施NIEA R353.00C一、方法概要取代表性樣品1 2 g（濕重）或 1 g（干重），經(jīng)反復(fù)地添加濃硝酸及過氧化氫進(jìn)行回流消化。若以電熱式原子吸收光譜儀（GFAA）或以感應(yīng)耦合電漿質(zhì)譜儀（ICP-MS）分析時(shí)，將加熱消化后所減少的體積以水稀釋至最終體積100 mL，即可分析。若以火焰式原子吸收光譜儀（FLAA）或以感應(yīng)耦合電漿原子發(fā)射光譜儀（ICP）分析時(shí)，再加入鹽酸繼續(xù)回流，為增加某些金屬的溶解度，可將消化液過濾，并用熱鹽酸及再用熱水淋洗濾紙及殘留物，之

2、后再將濾紙及殘留物置入消化瓶以鹽酸回流和再次過濾之，最后將消化液以水稀釋至最終體積100 mL。二、適用范圍本方法適用于污泥及沉積物中重金屬檢測(cè)。對(duì)大部分的樣品而言本方法并不是全量消化。本方法為強(qiáng)酸消化，在環(huán)境中可供利用的元素大多可被溶解，但鍵結(jié)在硅酸結(jié)構(gòu)內(nèi)的元素，在環(huán)境中不具移動(dòng)性，通常不易被本消化程序所溶解。若需全量消化則需使用微波消化法。本方法之兩種不同消化步驟，分別適用于FLAA或ICP及GFAA或ICP-MS分析，儀器所分別適用之酸消化步驟不可混用。部分元素建議使用之分析儀器如下表。FLAA或ICPGFAA或ICP-MS鋁、銻、鋇、鈹、鈣、鎘、鉻、鈷、銅、鐵、鉛、鎂、錳、鉬、鎳、鉀、

3、銀、鈉、鉈、釩、鋅砷、鈹、鎘、鉻、鈷、鐵、鉛、鉬、硒、鉈欲分析上表所列之任何元素的樣品，經(jīng)由本方法處理后，只要其檢測(cè)值高于儀器之偵測(cè)極限，皆可用ICP或GFAA分析。若其他替代方法有科學(xué)上驗(yàn)證及可符合QC標(biāo)準(zhǔn)，在提出適當(dāng)證明結(jié)果后也可采用之。若為非上表所列之待測(cè)物或其他基質(zhì)，經(jīng)本方法操作驗(yàn)證后之濃度值可符合要求的程度，亦可采用本方法分析之。三、干擾樣品之分析條件可能會(huì)隨基質(zhì)而異，所以必須進(jìn)行樣品添加分析及選用適當(dāng)參考標(biāo)準(zhǔn)品，以確認(rèn)本方法之適用性。四、設(shè)備及材料（一）消化瓶（Digestion Vessels）：250 mL。（二蒸氣回收裝置（如有棱紋之表玻璃、適當(dāng)之回流裝置或適當(dāng)之溶劑處理系統(tǒng)

4、）。（三）干燥箱：能夠維持在30±4。（四）溫度測(cè)量裝置：至少能精確量測(cè)至125（如溫度計(jì)、紅外線傳感器、熱電偶）。（五）濾紙：Whatman No.41或同級(jí)品。（六）離心機(jī)及離心試管。（七）分析天平：能精稱至0.01g者。（八）熱源：可調(diào)式并能維持在設(shè)定溫度（電熱板、塊狀消化器或微波等）。（九）漏斗。（十）量筒或可測(cè)量體積之設(shè)備。（十一）量瓶：100 mL。五、試劑檢測(cè)時(shí)使用的試劑除非另有說明，否則必須是分析試藥級(jí)。若須使用其他等級(jí)試藥，在使用前必須要確認(rèn)該試劑的純度足夠高，使檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度不致降低。（一）試劑水：參照事業(yè)廢棄物檢測(cè)方法總則之規(guī)格。除非特別指定，否則本方法所指的

5、水皆為試劑水。（二）濃硝酸，HNO3：應(yīng)分析其不純物含量，且方法空白須小于方法偵測(cè)極限。（三）濃鹽酸，HCl：應(yīng)分析其不純物含量，且方法空白須小于方法偵測(cè)極限。（四）過氧化氫（30 %），H2O2：應(yīng)分析其不純物含量，且方法空白須小于方法偵測(cè)極限。六、采樣及保存（一）樣品采集保存均須依照事業(yè)廢棄物采樣方法及相關(guān)檢測(cè)方法之規(guī)定。（二）所有盛裝樣品的容器必須使用沒有污染的塑料或玻璃容器。（三）潮濕的物質(zhì)較難取得具有代表性的樣品，若干燥過程不會(huì)影響樣品中欲分析物質(zhì)的萃取，建議濕性樣品須經(jīng)干燥、粉碎、研磨以降低樣品間的差異性。七、步驟（一）混合樣品使完全達(dá)到均勻（若有必要，使用10 mesh標(biāo)準(zhǔn)篩過篩

6、）后，秤取適量之樣品，使用本署公告之廢棄物含水分測(cè)定方法間接測(cè)定法，測(cè)定樣品中水分含量，以備干基表示濃度之計(jì)算。（二）同時(shí)取上述均勻后樣品，稱取 1 2 g（濕樣品）或 1 g（干樣品），精稱至 0.01 g，將樣品放入消化瓶。對(duì)于含有大量液體的樣品，只要能消化完全則可用較多量之樣品，依下述（三）或/及（四）操作。（三）若樣品消化后使用GFAA或ICP-MS分析：加入10 mL（1+1）硝酸于樣品中混合均勻，蓋上表玻璃或蒸氣回收裝置。樣品加熱至 95 ± 5 ，在不沸騰狀況下回流 10至15 分鐘。待冷卻后再加入 5 mL 濃硝酸，蓋上表玻璃，再回流 30 分鐘。如果有棕色煙霧產(chǎn)生，

7、顯示樣品被硝酸氧化，重復(fù)此步驟（加入 5 mL 濃硝酸）直至無棕色煙霧出現(xiàn)。利用有棱紋之表玻璃或蒸氣回收裝置，在不沸騰狀況下使溶液蒸發(fā)至約 5 mL 或保持在 95 ± 5 和樣品不沸騰的狀況下加熱 2 小時(shí)。注意：另一替代方法，以直接能量加熱裝置（如微波）消化樣品：加入 10 mL（1+1）硝酸混合均勻，加熱樣品至 95 ± 5 ，在95 ± 5 及樣品不沸騰狀況下回流 5 分鐘。樣品冷卻 5 分鐘后，加入 5 mL 濃硝酸，樣品加熱至 95 ± 5 ，再回流 5 分鐘。如果有棕色煙霧產(chǎn)生，顯示樣品被硝酸氧化，重復(fù)此步驟（加入 5 mL 濃硝酸）直至無

8、棕色煙霧出現(xiàn)。使用蒸氣回收裝置，加熱樣品至95 ± 5 ，并在95 ± 5 及樣品不沸騰狀況下回流 10 分鐘。1、將上述回流后之樣品冷卻后，加入 2 mL 水及 3 mL 30 % 過氧化氫，蓋上表玻璃或蒸氣回收裝置后，緩慢加熱進(jìn)行氧化反應(yīng)。此步驟需小心操作，勿使激烈之冒泡現(xiàn)象發(fā)生，以免樣品漏失。加熱直到冒泡平息后，冷卻消化瓶。2、繼續(xù)加入 30 % 過氧化氫，每次 1 mL，加熱直至冒泡減至最低程度或樣品的外觀不再改變?yōu)橹埂Ｗ⒁猓喝克尤?30 % 過氧化氫之總體積勿超過 10 mL。3、蓋上有棱紋之表玻璃或蒸氣回收裝置后，繼續(xù)加熱內(nèi)含酸-過氧化氫之樣品消化液，直到體

9、積降至大約 5 mL 止或保持于95 ± 5 和樣品不沸騰狀況下加熱 2 小時(shí)。注意：另一替代方法，為以直接能量加熱裝置（如微波）消化樣品：于6分鐘內(nèi)加熱樣品至95 ± 5 ，在95 ± 5 及樣品不沸騰狀況下加熱 10 分鐘。4、待冷卻后，用試劑水稀釋定容至 100 mL。消化液中的粒狀物須以過濾、離心或樣品靜置沈降之方式除去。此樣品可供GFAA或ICP-MS分析用。（1）過濾：使用 Whatman No.41或同級(jí)品濾紙過濾。（2）離心：于 2,000 3,000 rpm 轉(zhuǎn)速下離心 10 分鐘，使上層液澄清。（3）稀釋之消化液約含 5 %（v/v）硝酸。分析

10、時(shí)量取適當(dāng)體積，添加所需試劑或基質(zhì)修飾劑后即可分析。（四）若樣品消化后使用FLAA或ICP分析再加入 10 mL 濃鹽酸于（三）3 處理之消化液中，蓋上表玻璃或蒸氣回收裝置后，將樣品加熱至95 ± 5 ，在95 ± 5 及樣品不沸騰狀況下加熱回流 15 分鐘。注意：另一替代方法，以直接能量加熱裝置（如微波）消化樣品：加入 5 mL 鹽酸和 10 mL 水于（三）3 之消化液中，加熱至95 ± 5 ，在95 ± 5 及樣品不沸騰狀況下加熱回流 5分鐘。待冷卻后，使用Whatman No.41 濾紙（或同級(jí)品）過濾消化液至100 mL 的定量瓶中，稀釋定容至

11、 100 mL，樣品可供 FLAA或ICP分析用。（五）若有需要可利用下述步驟增加樣品之溶解度及銻、鋇、鉛、銀等之回收率，一般分析過程中此步驟并不一定需要。1、稱取 1 2 g（濕樣品）或 1 g（干樣品），精稱至 0.01 g，將樣品放入消化瓶，加入2.5 mL濃硝酸及10 mL濃鹽酸，蓋上表玻璃或蒸氣回收裝置，于加熱板上加熱回流15分鐘。2、使用Whatman No.41濾紙或同級(jí)品過濾，以100 mL定量瓶收集濾液，以不超過5 mL熱鹽酸（約95）沖洗濾紙，再用20 mL熱水（約95）沖洗濾紙合并收集至定量瓶。3、將濾紙及殘留物移入另一消化瓶，加入5 mL濃鹽酸，加熱至 95±

12、5，并保持加熱至濾紙溶解，以少量水淋洗消化瓶周圍及表玻璃，再過濾之，將濾液合并至上步驟定量瓶中，待冷卻后稀釋定容至100 mL。注意：某些高濃度的金屬會(huì)因冷卻溫度下降造成沉淀的產(chǎn)生，若有沉淀產(chǎn)生時(shí)，不能徑行體積之定容，須以下述步驟處理。4、當(dāng)定量瓶底部產(chǎn)生沉淀時(shí)，再加入10 mL的濃鹽酸以溶解沉淀物，俟沉淀物溶解后，再定容至100 mL。（六）消化液分析1、使用FLAA及GFAA分析，參見本署公告之火焰式原子吸收光譜法及原子吸收光譜法。2、ICP分析，參見本署公告之感應(yīng)耦合電漿原子發(fā)射光譜法總則。八、結(jié)果處理一般分析所得之濃度是以樣品干重為基準(zhǔn)。其中：A =由檢量線算得之處理后樣品中金屬濃度（

13、mg/L）V =處理后樣品之最終體積（mL）S =樣品重（g）W =廢棄物樣品中水分含量（%）九、質(zhì)量管理一般質(zhì)量管理請(qǐng)參見本署公告之事業(yè)廢棄物檢測(cè)方法總則的規(guī)定。（一）每批或每10個(gè)樣品至少需測(cè)一空白溶液、一個(gè)獨(dú)立制備之查核標(biāo)準(zhǔn)溶液、一個(gè)添加及重復(fù)樣品或添加重復(fù)分析，以檢查是否受干擾或有記憶效應(yīng)存在。（二）使用FLAA及ICP-AES分析銀、鋇、及銻時(shí)可能超過其檢量線上限，某些樣品經(jīng)合理評(píng)估或分析后發(fā)現(xiàn)其值可能超過檢量在線限時(shí)，須取用較小量的樣品做分析。十、精密度及準(zhǔn)確度表一至表三為實(shí)驗(yàn)室分析樣品與NIST標(biāo)準(zhǔn)參考品的結(jié)果。每一標(biāo)準(zhǔn)品分別在大氣壓下微波消化及熱板消化分析之。十一、參考數(shù)據(jù)（一

14、）U.S.EPA, Test Methods for Evaluating Solid Wastes Physical / Chemical Methods, SW-846 3rd Ed., Acid Digestion of Sediments, Sludges, and Soils, Method 3050B, 1996.（二）行政院環(huán)境保護(hù)署，事業(yè)廢棄物采樣方法NIEA R118.01B，2002。（三）行政院環(huán)境保護(hù)署，火焰式原子吸收光譜法NIEA M111.00C，2001。（四）行政院環(huán)境保護(hù)署，原子吸收光譜法NIEA M101.01T，2002。（五）行政院環(huán)境保護(hù)署，重金屬檢測(cè)

15、方法總則NIEA M103.01C，2002。（六）行政院環(huán)境保護(hù)署，感應(yīng)耦合電漿原子發(fā)射光譜法總則，NIEA M104.00T，1993。注 1：本方法消化過程應(yīng)在排氣柜中操作處理。注 2：本檢測(cè)方法產(chǎn)生之廢液，依一般重金屬?gòu)U液處理原則處理。注 3：本方法引用之行政院環(huán)境保護(hù)署公告方法之內(nèi)容及編碼，以最新公告者為準(zhǔn)。表一 使用本方法分析NIST標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì) 2704 河川沉積物之結(jié)果 （單位：mg/g）元素大氣壓下微波消化功率控制大氣壓下微波消化溫度控制（電子球）大氣壓下微波消化溫度控制（IR感應(yīng)）熱板消化NIST全量消化確認(rèn)值（mg/g±5 %）Cu101 ± 789

16、± 198 ± 1.4100 ± 298.6 ± 5.0Pb160 ± 2145 ± 6145 ± 14146 ± 1161 ± 17Zn427 ± 2411 ± 3405 ± 14427 ± 5438 ± 12CdNA3.5 ± 0.663.7 ± 0.9NA3.45 ± 0.22Cr82 ± 379 ± 285 ± 489 ± 1135 ± 5Ni42 ± 136

17、 ± 138 ± 444 ± 244.1 ± 3.0NA Not Available表二 使用本方法分析NIST標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì) 2710 土壤之結(jié)果 （單位：mg/g）元素大氣壓下微波消化功率控制大氣壓下微波消化溫度控制（電子球）大氣壓下微波消化溫度控制（IR感應(yīng)）熱板消化NIST可溶出濃度NIST全量消化確認(rèn)值（mg/g±5 %）Cu2640 ± 602790 ± 412480 ± 332910 ± 5927002950 ± 130Pb5640 ± 1175430 ± 725

18、170 ± 345720 ± 28051005532 ± 80Zn6410 ± 745810 ± 346130 ± 276230 ± 11559006952 ± 91CdNA20.3 ± 1.420.2 ± 0.4NA2021.8 ± 0.2Cr20 ± 1.619 ± 218 ± 2.423 ± 0.51939*Ni7.8 ± 0.2910 ± 19.1 ± 1.17 ± 0.4410.114.3 ± 1.0NA Not Available* 非確定值，僅供參考表三 使用本方法分析NIST標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì) 2711 土壤之結(jié)果（單位：mg/g）元素大氣壓下微波消化功率控制大氣壓下微波消化溫度控制（電子球）大氣壓下微波消化溫度控制（IR感應(yīng)）熱板消化NIST可溶出濃度NIST全量消化確認(rèn)值（mg/g±5 %）Cu104 ± 4.698 ± 598 ± 3.8111 ± 6.4100114 ± 2Pb1240 ± 681130 ± 201120 ± 291240 ± 3