改良冷原子熒光光譜法測(cè)定土壤中的汞

楊 光

（國(guó)土資源部 沈陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心，遼寧 沈陽(yáng)110032）

前 言

汞是土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，是一種毒性很強(qiáng)且有很強(qiáng)蓄積性的有毒有害元素，農(nóng)田土壤中的汞被農(nóng)作物吸收富集后，可通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體而造成嚴(yán)重危害[1]。測(cè)定汞含量傳統(tǒng)的方法多采用比色法[2]、冷原子吸收光譜法[3]、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法[4]、分光光度法[5]等，這類方法樣品前處理時(shí)間長(zhǎng)、操作較繁瑣、容易造成損失和污染、方法靈敏度、精密度等均不太理想。

本試驗(yàn)采用王水水浴消解，利用冷原子熒光光譜法測(cè)定，分析信號(hào)采用峰值積分法，與傳統(tǒng)方法峰面積積分法相比，峰值積分法操作快速、簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。本法適用于大批土壤樣品中汞的測(cè)定。

1 試驗(yàn)儀器、試劑

1.1 儀器設(shè)備

XGY1011A原子熒光光度計(jì)（AFS）：國(guó)土資源部物化探研究所廊坊開元技術(shù)開發(fā)公司；

汞空心陰極燈：北京有色金屬研究總院；

峰值保持電路：自制；

A2005型電子分析天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.2 主要試劑

汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液ρ（Hg）=1g/L，是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供的國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；硝酸：優(yōu)級(jí)純；鹽酸：優(yōu)級(jí)純；硼氫化鉀：化學(xué)純；氫氧化鉀：化學(xué)純：實(shí)驗(yàn)室用水：去離子水。

2 試驗(yàn)方法

2.1 樣品處理

準(zhǔn)確稱取制備好的土壤樣品0.5000g于50mL比色管中，加入新配置的王水10mL，振蕩置于沸水浴中，加熱煮沸1h（期間搖動(dòng)一次），同時(shí)做試劑空白。取下冷卻，用10%的鹽酸溶液稀釋至刻度，搖勻，放置至溶液澄清，上機(jī)測(cè)定[6]。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液：由汞標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋而成，ρ（Hg）=100μg/L

標(biāo)準(zhǔn)系列：將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋配制成0.0μg/L、0.2μg/L、0.5μg/L、1.0μg/L、2.0μg/L、5.0μg/L標(biāo)準(zhǔn)系列。

2.3 校準(zhǔn)曲線繪制及測(cè)定方法

本試驗(yàn)使用單標(biāo)測(cè)定，按2.3中儀器工作條件，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列工作液熒光強(qiáng)度，見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)系列及其測(cè)定熒光強(qiáng)度Table 1 A series of standard and their fluorescence intensity

由表1繪出校準(zhǔn)曲線（見(jiàn)圖1和圖2），得出回歸方程和相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)分別為r=0.9998、r=0.9995。滿足本試驗(yàn)測(cè)定需求。

圖1 Hg 的校準(zhǔn)曲線（峰值測(cè)定）Fig.1 The calibration curve of Hg（determined by peak value）

圖2 Hg 的校準(zhǔn)曲線（峰面積測(cè)定）Fig.2 The calibration curve of Hg (determined by peak area)

測(cè)定方法：按儀器工作參數(shù)設(shè)置儀器，用0.5%硼氫化鉀作為還原劑，將樣品導(dǎo)入汞蒸氣發(fā)生器進(jìn)行測(cè)定，由線性回歸方程計(jì)算出樣品中汞的含量。

3 結(jié)果與討論

3.1 儀器工作參數(shù)的選擇

實(shí)驗(yàn)表明：汞的熒光強(qiáng)度受許多因素的影響，特別是負(fù)高壓、燈電流。通過(guò)優(yōu)化選擇的參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 AFS 最佳工作參數(shù)Table 2 The optimal working conditions for AFS

從表2可以看出，在分析條件一致時(shí)，分析每個(gè)樣品時(shí)間減少了50%以上，應(yīng)用峰值積分測(cè)定大量樣品時(shí)，大大提高了工作效率。

3.2 方法檢出限

本試驗(yàn)采取在儀器最佳測(cè)定條件下，平行測(cè)定12份空白消化液，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，按標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍求得檢出限，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 方法的檢出限（n=12）Table 3 The detection limit of method（n=12）

由表3可知，峰值積分測(cè)定和峰面積積分測(cè)定的檢出限分別為0.002μg/L和0.003μg/L，均滿足分析要求。

3.3 方法的準(zhǔn)確度和精密度

選取土壤成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07452（GSS-23）、GBW07455（GSS-26）、GBW07456（GSS-27）和GBW07457（GSS-28）按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，以驗(yàn)證方法的精密度和準(zhǔn)確度。結(jié)果表明，方法的精密度和準(zhǔn)確度（見(jiàn)表4）滿足分析要求。

由表4得出結(jié)論：峰值測(cè)定的加標(biāo)回收率在98.96%～101.49%之間，RSD%在1.278%～3.605%之間。峰面積測(cè)定的加標(biāo)回收率在98.61%～102.68%之間，RSD%在2.770%～4.358%之間。均符合測(cè)定要求，但從加標(biāo)回收率及RSD的數(shù)據(jù)分析來(lái)看峰值測(cè)定均好于峰面積測(cè)定。

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析結(jié)果Table 4 The analytical results of standard substance

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用王水水浴消解—冷原子熒光光譜法測(cè)定土壤中的汞。利用自己研制的峰值測(cè)定方法與傳統(tǒng)峰面積測(cè)定方法比較，優(yōu)化了AFS測(cè)定條件，從加標(biāo)回收率及RSD的數(shù)據(jù)分析來(lái)看，峰值測(cè)定均好于峰面積測(cè)定。與峰面積測(cè)定法比較，峰值測(cè)定法樣品測(cè)定時(shí)間減少了50%以上。操作快速、簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。本法適用于大批土壤中汞的測(cè)定。

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